MATHEMATICAL PHYSICS

Obiettivi formativi

Obiettivi generali: acquisire conoscenze sugli argomenti fondamentali della Fisica Matematica e sui metodi matematici relativi. Obiettivi specifici: Conoscenza e comprensione: al temine del corso lo studente conoscerà le basi della teoria dei sistemi dinamici, la struttura matematica del formalismo hamiltoniano e della teoria delle perturbazioni, i metodi di base per lo studio dal punto di vista della Fisica Matematica di alcuni aspetti della Fisica Moderna (Meccanica Statistica o Meccanica Quantistica). Applicare conoscenza e comprensione: Gli studenti che abbiano superato l'esame saranno in grado di: i) studiare problemi di stabilità dell’equilibrio; ii) utilizzare il metodo di Hamilton-Jacobi per la determinazione di integrali primi; iii) portare in variabili azione-angolo un sistema hamiltoniano integrabile; iv) applicare la teoria delle perturbazioni e i metodi ad essa collegati a specifici problemi fisici ottenendo informazioni qualitative e quantitative sul moto; v) affrontare in modo rigoroso alcuni problemi di Meccanica Statistica o di Meccanica Quantistica. Capacità critiche e di giudizio: Gli studenti che abbiano superato l'esame avranno le basi per riconoscere un approccio di tipo fisico-matematico ai problemi e analizzare analogie e differenze rispetto all'approccio tipico della Fisica Teorica Capacità comunicative: Gli studenti che abbiano superato l'esame avranno maturato la capacità di comunicare concetti, idee e metodologie della fisica matematica. Capacità di apprendimento: le conoscenze acquisite permetteranno uno studio, individuale o impartito in altri insegnamenti, relativo ad aspetti più specialistici dei metodi della fisica matematica.

Canale 1
ALESSANDRO TETA Scheda docente

Programmi - Frequenza - Esami

Programma
Sistemi dinamici: richiami sulle equazioni differenziali ordinarie, teorema del trasporto di Liouville, equilibrio e stabilita', teorema di Lyapunov. Sistemi hamiltoniani: richiami sulle equazioni di Hamilton, equazione di Hamilton-Jacobi, variabili azione-angolo, teoria canonica delle perturbazioni al primo ordine. Sistemi a molti corpi: Equazione di Liouville; Gerarchia BBGKY; Equazione di Vlasov; Equazione di Boltzmann; modelli cinetici di attrito viscoso. Sistemi continui: Equazione di Eulero; Equazione di Navier-Stokes; esempi e applicazioni.
Prerequisiti
Buona conoscenza dei concetti matematici discussi nei corsi: Analisi, Geometria, Analisi Vettoriale, Modelli e Metodi Matematici della Fisica. Buona conoscenza delle nozioni base di Meccanica discusse nel corso: Meccanica Analitica e Relativistica.
Testi di riferimento
Dispense del corso disponibili al sito https://sites.google.com/site/sandroprova/didattica-1/appunti-ed-esercizi R. Esposito, Appunti dalle lezioni di Meccanica Razionale, ed. AracneA. Teta, A Mathematical Primer on Quantum Mechanics, Springer 2018 M. Hirsch and S Smale, Differential Equations, Dynamical Systems, and Linear Algebra, Academic Press 1974 A. Fasano and S. Marmi, Analytical Mechanics, Oxford Univ. Press 2006 K. Huang: Statistical Mechanics, Wiley, 1991 A. Chorin, J.E. Marsden: A Mathematical Introduction to Fluid Mechanics, Springer-Verlag, 2000. P. Buttà, G. Cavallaro, C. Marchioro: Mathematical Models of Viscous Friction, Lecture Notes in Mathematics (Springer), 2015.
Modalità insegnamento
Lezioni frontali sui concetti teorici con svolgimento di esercizi in classe
Frequenza
La frequenza alle lezioni e' indispensabile per una buona comprensione dei contenuti del corso
Modalità di esame
L'esame consiste in un colloquio sui temi più rilevanti illustrati nel corso.  Per superare l'esame lo studente/la studentessa deve essere in grado di presentare un argomento o ripetere un calcolo discusso durante il corso. Allo/a studente/studentessa verrà richiesto di applicare i metodi appresi in esercizi o ad esempi e situazioni simili a quelle discusse durante il corso. Nella valutazione si tiene  conto di: - correttezza e completezza dei concetti esposti; - chiarezza e rigore espositivo; - capacità di sviluppo analitico della teoria; - attitudine nel problem solving (metodo e risultati).
Bibliografia
V.I. Arnold, Mathematical Methods in Classical Mechanics, second ed., Springer-Verlag C. Marchioro, M. Pulvirenti: Mathematical Theory of Incompressible Nonviscous Fluids, Springer-Verlag, 1994.
Modalità di erogazione
Lezioni frontali (70%) sui concetti teorici con svolgimento di esercizi in classe (30%)
ALESSANDRO TETA Scheda docente

Programmi - Frequenza - Esami

Programma
Sistemi dinamici: richiami sulle equazioni differenziali ordinarie, teorema del trasporto di Liouville, equilibrio e stabilita', teorema di Lyapunov. Sistemi hamiltoniani: richiami sulle equazioni di Hamilton, equazione di Hamilton-Jacobi, variabili azione-angolo, teoria canonica delle perturbazioni al primo ordine. Sistemi a molti corpi: Equazione di Liouville; Gerarchia BBGKY; Equazione di Vlasov; Equazione di Boltzmann; modelli cinetici di attrito viscoso. Sistemi continui: Equazione di Eulero; Equazione di Navier-Stokes; esempi e applicazioni.
Prerequisiti
Buona conoscenza dei concetti matematici discussi nei corsi: Analisi, Geometria, Analisi Vettoriale, Modelli e Metodi Matematici della Fisica. Buona conoscenza delle nozioni base di Meccanica discusse nel corso: Meccanica Analitica e Relativistica.
Testi di riferimento
Dispense del corso disponibili al sito https://sites.google.com/site/sandroprova/didattica-1/appunti-ed-esercizi R. Esposito, Appunti dalle lezioni di Meccanica Razionale, ed. AracneA. Teta, A Mathematical Primer on Quantum Mechanics, Springer 2018 M. Hirsch and S Smale, Differential Equations, Dynamical Systems, and Linear Algebra, Academic Press 1974 A. Fasano and S. Marmi, Analytical Mechanics, Oxford Univ. Press 2006 K. Huang: Statistical Mechanics, Wiley, 1991 A. Chorin, J.E. Marsden: A Mathematical Introduction to Fluid Mechanics, Springer-Verlag, 2000. P. Buttà, G. Cavallaro, C. Marchioro: Mathematical Models of Viscous Friction, Lecture Notes in Mathematics (Springer), 2015.
Modalità insegnamento
Lezioni frontali sui concetti teorici con svolgimento di esercizi in classe
Frequenza
La frequenza alle lezioni e' indispensabile per una buona comprensione dei contenuti del corso
Modalità di esame
L'esame consiste in un colloquio sui temi più rilevanti illustrati nel corso.  Per superare l'esame lo studente/la studentessa deve essere in grado di presentare un argomento o ripetere un calcolo discusso durante il corso. Allo/a studente/studentessa verrà richiesto di applicare i metodi appresi in esercizi o ad esempi e situazioni simili a quelle discusse durante il corso. Nella valutazione si tiene  conto di: - correttezza e completezza dei concetti esposti; - chiarezza e rigore espositivo; - capacità di sviluppo analitico della teoria; - attitudine nel problem solving (metodo e risultati).
Bibliografia
V.I. Arnold, Mathematical Methods in Classical Mechanics, second ed., Springer-Verlag C. Marchioro, M. Pulvirenti: Mathematical Theory of Incompressible Nonviscous Fluids, Springer-Verlag, 1994.
Modalità di erogazione
Lezioni frontali (70%) sui concetti teorici con svolgimento di esercizi in classe (30%)
GUIDO CAVALLARO Scheda docente

Programmi - Frequenza - Esami

Programma
Sistemi dinamici: richiami sulle equazioni differenziali ordinarie, teorema del trasporto di Liouville, equilibrio e stabilita', teorema di Lyapunov. Sistemi hamiltoniani: richiami sulle equazioni di Hamilton, equazione di Hamilton-Jacobi, variabili azione-angolo, teoria canonica delle perturbazioni al primo ordine. Sistemi a molti corpi: Equazione di Liouville; Gerarchia BBGKY; Equazione di Vlasov; Equazione di Boltzmann; modelli cinetici di attrito viscoso. Sistemi continui: Equazione di Eulero; Equazione di Navier-Stokes; esempi e applicazioni.
Prerequisiti
Buona conoscenza dei concetti matematici discussi nei corsi: Analisi, Geometria, Analisi Vettoriale, Modelli e Metodi Matematici della Fisica. Buona conoscenza delle nozioni base di Meccanica discusse nel corso: Meccanica Analitica e Relativistica.
Testi di riferimento
- Dispense del corso disponibili al sito https://sites.google.com/view/alessandro-teta/didattica-1 - R. Esposito, Appunti dalle lezioni di Meccanica Razionale, ed. Aracne. - Teta, A Mathematical Primer on Quantum Mechanics, Springer 2018 - M. Hirsch and S Smale, Differential Equations, Dynamical Systems, and Linear Algebra, Academic Press 1974 - A. Fasano and S. Marmi, Analytical Mechanics, Oxford Univ. Press 2006 - K. Huang: Statistical Mechanics, Wiley, 1991 - A. Chorin, J.E. Marsden: A Mathematical Introduction to Fluid Mechanics, Springer-Verlag, 2000. - P. Buttà, G. Cavallaro, C. Marchioro: Mathematical Models of Viscous Friction, Lecture Notes in Mathematics (Springer), 2015.
Frequenza
La frequenza alle lezioni e' indispensabile per una buona comprensione dei contenuti del corso
Modalità di esame
L'esame consiste in un colloquio sui temi più rilevanti illustrati nel corso. Per superare l'esame lo studente/la studentessa deve essere in grado di presentare un argomento o ripetere un calcolo discusso durante il corso. Allo/a studente/studentessa verrà richiesto di applicare i metodi appresi in esercizi o ad esempi e situazioni simili a quelle discusse durante il corso. Nella valutazione si tiene conto di: - correttezza e completezza dei concetti esposti; - chiarezza e rigore espositivo; - capacità di sviluppo analitico della teoria; - attitudine nel problem solving (metodo e risultati).
Bibliografia
V.I. Arnold, Mathematical Methods in Classical Mechanics, second ed., Springer-Verlag C. Marchioro, M. Pulvirenti: Mathematical Theory of Incompressible Nonviscous Fluids, Springer-Verlag, 1994.
Modalità di erogazione
Lezioni frontali (70%) sui concetti teorici con svolgimento di esercizi in classe (30%)
GUIDO CAVALLARO Scheda docente

Programmi - Frequenza - Esami

Programma
Sistemi dinamici: richiami sulle equazioni differenziali ordinarie, teorema del trasporto di Liouville, equilibrio e stabilita', teorema di Lyapunov. Sistemi hamiltoniani: richiami sulle equazioni di Hamilton, equazione di Hamilton-Jacobi, variabili azione-angolo, teoria canonica delle perturbazioni al primo ordine. Sistemi a molti corpi: Equazione di Liouville; Gerarchia BBGKY; Equazione di Vlasov; Equazione di Boltzmann; modelli cinetici di attrito viscoso. Sistemi continui: Equazione di Eulero; Equazione di Navier-Stokes; esempi e applicazioni.
Prerequisiti
Buona conoscenza dei concetti matematici discussi nei corsi: Analisi, Geometria, Analisi Vettoriale, Modelli e Metodi Matematici della Fisica. Buona conoscenza delle nozioni base di Meccanica discusse nel corso: Meccanica Analitica e Relativistica.
Testi di riferimento
- Dispense del corso disponibili al sito https://sites.google.com/view/alessandro-teta/didattica-1 - R. Esposito, Appunti dalle lezioni di Meccanica Razionale, ed. Aracne. - Teta, A Mathematical Primer on Quantum Mechanics, Springer 2018 - M. Hirsch and S Smale, Differential Equations, Dynamical Systems, and Linear Algebra, Academic Press 1974 - A. Fasano and S. Marmi, Analytical Mechanics, Oxford Univ. Press 2006 - K. Huang: Statistical Mechanics, Wiley, 1991 - A. Chorin, J.E. Marsden: A Mathematical Introduction to Fluid Mechanics, Springer-Verlag, 2000. - P. Buttà, G. Cavallaro, C. Marchioro: Mathematical Models of Viscous Friction, Lecture Notes in Mathematics (Springer), 2015.
Frequenza
La frequenza alle lezioni e' indispensabile per una buona comprensione dei contenuti del corso
Modalità di esame
L'esame consiste in un colloquio sui temi più rilevanti illustrati nel corso. Per superare l'esame lo studente/la studentessa deve essere in grado di presentare un argomento o ripetere un calcolo discusso durante il corso. Allo/a studente/studentessa verrà richiesto di applicare i metodi appresi in esercizi o ad esempi e situazioni simili a quelle discusse durante il corso. Nella valutazione si tiene conto di: - correttezza e completezza dei concetti esposti; - chiarezza e rigore espositivo; - capacità di sviluppo analitico della teoria; - attitudine nel problem solving (metodo e risultati).
Bibliografia
V.I. Arnold, Mathematical Methods in Classical Mechanics, second ed., Springer-Verlag C. Marchioro, M. Pulvirenti: Mathematical Theory of Incompressible Nonviscous Fluids, Springer-Verlag, 1994.
Modalità di erogazione
Lezioni frontali (70%) sui concetti teorici con svolgimento di esercizi in classe (30%)
  • Codice insegnamento1055348
  • Anno accademico2025/2026
  • CorsoPhysics - Fisica
  • CurriculumPhysics of Biological Systems
  • Anno1º anno
  • Semestre2º semestre
  • SSDMAT/07
  • CFU6