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| ESPERIMENTO BO11, RESPONSABILE: Roberto Casadio |
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L'attività di ricerca dell'iniziativa specifica Bologna11 si colloca al crocevia tra la teoria quantistica dei campi, la relatività generale e la teoria delle stringhe.
L'oggetto di studio principale è l'interazione tra la materia descritta da teorie quantistiche dei campi ed il campo gravitazionale non quantizzato, con applicazioni all'inflazione,all'entropia di diversi tipi di buchi neri, alla retroazione nel collasso gravitazionale e a modelli quantistici sull'universo di de Sitter che è il più semplice modello con espansione accelerata data dalla pura costante cosmologica. L'iniziativa specifica comprende anche lo studio di modelli classici per descrivere la componente oscura dell'energia che è all'origine dell'espansione accelerata dell'universo, quali il gas di Chaplygin, i tachioni e gli universi detti di "brana" che emergono dal contesto più generale della teoria delle stringhe. In questo ambito le ricerche si estendono ai modelli di Kaluza-Klein con T-dualità ed alle corrispondenze AdS/CFT e dS/CFT.
Parole chiave: Fisica dei buchi neri, Cosmologia, Modelli multidimensionali, Teorie quantistiche di campo in spazio-tempi curvi, Teorie quantistiche di campo non-commutative.
Keywords: Black hole physics, Cosmology, Multidimensional models, Quantum field theory in curved space-time, Non-commutative quantum field theories.
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| OBIETTIVI DELL'ESPERIMENTO BO11 |
The unifying motivation for our collaboration is to address different topics where gravity and quantum mechanics play an essential role, that is theoretical cosmology and black hole physics.
It is commonly accepted that in order to describe systems for which both quantum and general relativistic effects are important, one needs a quantum theory of all interactions, thereby including gravity. In particular, the latter is essential for the description of the physics of the primordial Universe and is also considered necessary for the purpose of solving the paradoxes and elucidating the still mysterious aspects of the physics of black holes. While waiting for such a theory to be consistently formulated, and possibly in a form which can be concretely used, an approach which has proved useful is that in which quantum fields describing matter and radiation interact with the nonquantized gravitational field. The general scheme arising from this approach takes the name of quantum field theory (QFT) on curved space-times and some of the most significant constructions and theoretical predictions of the last 30 years have taken place within this context, the examples of largest impact being the prediction of black hole evaporation and the inflationary paradigm. In particular, supported by more and more observational data, the latter is evolving towards a standard model of cosmology. We emphasise, however, that while the formalism of QFT in curved spacetimes was more or less constructed several years ago, it still does provide one with a tool for the rigorous study of quantum-gravitational effects both in semiclassical and full quantum gravity (the latter is actually a part of the whole formalism of modern QFT). Indeed in recent years the formalism has had steadily increasing applications to the calculation of quantum-gravitational effects including observable ones and the AdS-CFT correspondence is the latest of many celebrated examples showing that modern methods of QFT work successfully in quantum gravity and string theory. |
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