Dario ZAPPALÀ

L' attività di ricerca in fisica teorica riguarda sia  aspetti di fenomenologia di fisica delle alte energie che aspetti metodologici in teoria dei campi.

Più dettagliatamente, in diversi periodi sono state affrontate problematiche legate alla determinazione di alcuni parametri del Modello Standard e del range di massa permesso durante la fase di ricerca del bosone di Higgs; ancora, problematiche legate ad effetti rilevabili di nuova fisica indotta da dinamica non commutativa con conseguente violazione di simmetria di Lorentz, ed anche ad effetti di instabilità del vuoto elettrodebole a causa di nuova fisica e, infine, a possibili evidenze di una fase di materia a quark in condizioni di alta densità di materia all’interno di stelle compatte. D’altra parte, sono state oggetto di studio tecniche per l’analisi di effetti non perturbativi in teoria dei campi: specificamente sia approcci variazionali che tecniche legate al gruppo di rinormalizzazione in formulazione wilsoniana con relative applicazioni nello studio di transizioni di fase.

I temi di ricerca attualmente seguiti riguardano:

1.  Materia a quark in stelle di neutroni e fasi della QCD in regimi di alta densità.  Le caratteristiche della QCD ad alta densità barionica hanno dirette conseguenze fenomenologiche per la struttura delle stelle di neutroni nel cui nucleo interno la materia può raggiungere densità anche dell’ordine di otto volte quella nucleare, fatto che suggerisce la presenza di una fase di materia a quark. L’assenza di simulazioni su reticolo per la QCD a valori non nulli del  potenziale chimico barionico rende necessario l’ uso di modelli efficaci per la descrizione della materia a quark, che possono essere testati con i dati osservativi sulle masse e, in futuro, sui raggi delle stelle compatte.
2. Effetti della gravità sul decadimento da uno stato metastabile allo stato di vuoto, argomento cruciale per il problema della stabilità del ground state  della teoria elettrodebole. Infatti, il potenziale efficace di Higgs a causa delle correzioni indotte dal quark Top presenta un ulteriore minimo a scale di energia estremamente alte che rende instabile il vuoto della teoria elettrodebole, con probabilità di decadimento significativamente influenzata dalla possibile presenza di nuova fisica ’beyond Standard Model’. In questo contesto, risulta essenziale una stima quantitativa degli  effetti gravitazionali per comprendere fino a che punto essi possano modificare il quadro ottenuto in uno spazio piatto.
3. Studio dei  punti di Lifshitz  e dello scaling ad essi associato. Infatti tali punti critici hanno un ruolo rilevante, oltre che in vari ambiti della materia condensata, anche in alcuni contesti della fisica delle alte energie, come nel caso  della formulazione della gravità di Horava-Lifshitz, ma anche in un particolare settore del diagramma di fase di QCD, ed inoltre nel caso delle ’higher derivative theories’ caratterizzate da termini con derivate del campo di ordine superiore a due. I punti di Lifshitz presentano  anche per il semplice caso della teoria scalare, sia una ricca struttura infrarossa in cui sono presenti effetti topologici, che un interessante regime ultravioletto in cui le corrispondenti divergenze di teoria di campo sono fortemente attenuate.

Guida alle tesi di laurea

Propone tesi di laurea su:

-  Studio di proprietà dei punti di Lifshitz in d=3 e d=4, e higher derivative field theories.

- Studio della transizione da fase adronica a materia a quark in stelle compatte.