I progetti in fisica teorica, chiamati “iniziative specifiche”, riguardano un’ampia varietà di temi di ricerca: dalle ricerche di fenomenologia che accompagnano le molteplici attività sperimentali dell’ente, allo sviluppo di nuove teorie, di tecniche formali e di metodi matematici e numerici, basati anche sul calcolo HPC e sull’intelligenza artificiale. Gli argomenti più significativi includono l’origine della massa delle particelle elementari, la natura e le proprietà della materia oscura, la spiegazione dell’asimmetria esistente fra materia e antimateria nell’Universo, l’unificazione a livello quantistico di tutte le interazioni fondamentali, inclusa la gravità. Altre ricerche riguardano lo studio della natura e della struttura intrinseca dello spazio-tempo, la fisica del nucleo e delle particelle che lo costituiscono, inclusi i processi all’epoca del Big-Bang e la successiva evoluzione dell’Universo. Non mancano infine studi di fisica statistica, turbolenza, complessità, tecnologie quantistiche.
Collaborano a queste ricerche oltre mille fisici teorici, sia dipendenti che associati, provenienti da tutta Italia. Il successo e il rilievo internazionale di queste ricerche sono testimoniati dagli oltre 1200 lavori all’anno pubblicati su riviste internazionali con referee ed il significativo numero di citazioni e di presentazioni alle più importanti conferenze internazionali. I progetti si avvalgono, in molti casi, della collaborazione di ricercatori di tutto il mondo e vedono uno scambio costante di studiosi fra diversi istituti, accanto ad una importante partecipazione di giovani in formazione (studenti di dottorato e post-doc), che producono circa 300 tesi di laurea magistrali e 70 di dottorato ogni anno.
Theoretical physics projects, called “specific initiatives”, cover a wide variety of research topics: from research into the phenomenology that accompanies the institute’s many experimental activities, to the development of new theories, formal techniques and mathematical and numerical methods, including those based on HPC computing and artificial intelligence. The most significant topics include the origin of the mass of elementary particles, the nature and properties of dark matter, the explanation of the existing asymmetry between matter and antimatter in the Universe, and the unification at the quantum level of all fundamental interactions, including gravity. Other research involves the study of the natureand intrinsic structure of space-time, the physics of the nucleus and its constituent particles, including processes at the time of the Big-Bang and the subsequent evolution of the Universe. Finally, there is no shortage of studies in statistical physics, turbulence, complexity, and quantum technologies.
More than 1,000 theoretical physicists, both employees and associates, from all over Italy collaborate in this research. The success and international significance of this research is demonstrated by over 1,200 papers per year published in international refereed journals and the significant number of citations and presentations at major international conferences. In many cases, the projects make recourse to the collaboration of researchers from around the world and see a constant exchange of scholars between different institutes, alongside an important participation of young people in training (PhD and post-doc students), which produces approx. 300 master’s and 70 PhD theses every year.
