Basi sperimentali
della Gravitazione.

la teoria Newtoniana
della gravitazione. La gravità a
confronto con le altre forze della natura. Massa inerziale e massa
gravitazionale, massa attiva e passiva, e l’andamento 1/r2 del campo
gravitazionale. Verifiche sperimentali.

Isotropia e
omogeneità dello spazio e del tempo. Red shift gravitazionale.

Verifiche classiche della Relatività Generale

Deviazione della
luce. Ritardo dell'eco radar. Interferometria su grande base. Precessione del
perielio di Mercurio.

Invarianza per traslazione e red shift gravitazionale.

Esperimento di Pound
e Rebka. Esperimento di Vessot.
Invarianza di Lorentz: la misura di g-2. Implicazioni teoriche e verifiche
sperimentali della costanza nel
tempo di G.

Formalismo PPN.

Limiti attuali dei
parametri PPN basati su osservazioni nel sistema solare. Principio di
equivalenza forte e osservazioni basate
sulla tecnica Lunar Ranging.

L’ effetto
gravito-magnetico e le basi sperimentali per la sua rivelazione.

Onde gravitazionali
e loro effetto sulla materia.

Intensità e
luminosità della sorgente. Generazione
di onde gravitazionali: cenni sulle sorgenti
astrofisiche di onde gravitazionali: coalescenza di sistemi binari, stelle di neutroni rotanti, collasso
stellare. Fondo astrofisico e fondo cosmologico di onde gravitazionali. Riduzione
del periodo orbitale per emissione di O.G.: il caso emblematico del sistema
PSR1913+16 ed I nuovi sistemi doppi.

Richiami di teoria del rumore negli strumenti di misura.

Processi stocastici. Media, varianza, correlazione,
autocorrelazione. Processo armonico. Processo di Poisson. Trasformazioni di processi stocastici. Sistemi senza
memoria. Trasformazioni lineari. Spettro di potenza. Teorema di
Fluttuazione-Dissipazione. Rumore termico nei circuiti. Rumore termico in un pendolo.

Abbattimento del
rumore sismico e del rumore termico; sistemi di sospensione.

Il rapporto segnale
rumore e il problema del filtraggio lineare dei dati.

Rivelatori per
onde gravitazionali e tecniche
di misura

Modulazione e
rivelazione in fase.

Rivelatori ottici a
larga banda.

Interferometro di
Michelson e Cavità Fabry-Perot. Ricircolo della luce. Sistemi opto-meccanici
con retroazione: Tecnica di
Pound-Drever-Hall. Riduzione del rumore shot e di pressione di radiazione.
Rivelatori meccanici a banda stretta. Sistemi di trasduzione e di
amplificazione a basso rumore. Il limite quantistico dei rivelatori
gravitazionali e le strategie d’aggiramento di tale limite.

I rivelatori di onde
gravitazionali nello spazio.

1) Dispense e Trasparenze sul sito WEB http://mcvirgo.roma1.infn.it/~ricci/Gravitazione_Sperimentale.htm
2) I. Ciufoli, J. A. Wheeler : Gravitation and Inertia , Princeton University Press, 1995.
3) H. C. Ohanian, R. Ruffini Gravitazione e spazio-tempo, Zanichelli, 1997
4) P. Saulson, Fundamentals of Interferometric Detection of Gravitational waves, World Scientific 1994
5) C.M. Will Theory and experiment in gravitational physics,Cambridge University Press
7) E.G. Adelberger, B.R. Heckel, and A.E. Nelson: Tests of the Gravitational Inverse-Square law - ArXiv:hep-ph/0307284 (2003)
8) G.Pizzella, Fisica Sperimentale del Campo Gravitazionale – Nuova Italia (1993) e/o articolo di rassegna dello stesso autore9) A.M.Nobili, Precise gravitation measurements on Earth and in space: Tests of the Equivalence Principle - http://eotvos.dm.unipi.it/nobili/murst/varenna2000/nobili2.pdf