Basi sperimentali della Gravitazione.
Massa inerziale e massa gravitazionale, la teoria Newtoniana della gravitazione e l’andamento 1/r2 del campo gravitazionale. Verifiche sperimentali. La gravità e le altre forze della natura.
Isotropia e omogeneità dello spazio e del tempo. Red shift gravitazionale. Principio di equivalenza in Relatività Generale. Esperimento di Roll, Krotkov e Dicke. Omogeneità del tempo. 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.
Verifiche classiche della Relatività Generale. Precessione di Mercurio, deflessione della luce, ritardo eco radar.
Formalismo PPN. Valori dei parametri PPN in Relatività Generale e loro significato fisico. Test sui valori dei parametri PPN basati sulle osservazioni nel sistema solare nei sistemi binari: deviazione della luce, ritardo dell'eco radar, interferometria su grande base e precessione del perielio di Mercurio. Limiti sperimentali relativi alla validità del principio di equivalenza forte e metodi osservativi basati sul di Lunar Laser Ranging.
L’ effetto gravito-magnetico e le basi sperimentali per la sua rivelazione.
Onde Gravitazionali (O.G.) e loro effetto sulla materia.
Onde gravitazionali come soluzioni delle equazioni d’Einstein. Effetto su masse di prova. Intensità e luminosità della sorgente. Generazione di onde gravitazionali: legame con il momento di quadrupolo di massa, quadrupolo oscillante e quadrupolo rotante. Riduzione del periodo orbitale per emissione di O.G.: il caso emblematico del sistema PSR1913+16 ed i nuovi sistemi doppi.
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.
Rivelatori per onde gravitazionali.
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.
Esempi di analisi dei dati basati sui segnali osservati di Onde Gravitazionali con gli interferometri terrestri.
Tecniche di misura
Rivelatori meccanici a banda stretta.
Sistemi di trasduzione e di amplificazione a basso rumore.
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 per il controllo delle cavità Fabry-Perot. Riduzione del rumore shot e di pressione di radiazione. Power e Signal Recycling. Il rumore NewtnianoIl limite quantistico dei rivelatori gravitazionali e le strategie d’aggiramento di tale limite. Uso dello squeezed vacuum del campo elettromagnetico nei rivelatori gravitazionali

La calibrazione dei rivelatori gravitazionali
Rivelatori spaziali e pulsar timing.

- Fulvio Ricci, Main Notes of Experimental Gravitation course, https://sites.google.com/a/uniroma1.it/fulvio-ricci/didattica/gravitazione-sperimentale
- Clifford M. Will, Theory and Experiment in Gravitational Physics, Cambridge University Press; 2 edition (November 22, 2018)
- L. Landau, E.Lifshitz, Field Theory, United Editors
- I. Ciufoli, J. A. Wheeler: Gravitation and Inertia, Princeton University Press, 1995.
- H. C. Ohanian, R. Ruffini Gravitation and space-time, Zanichelli, 1997
- P. Saulson, Fundamentals of Interferometric Detection of Gravitational waves, World Scientific 1994
- G.Pizzella, Fisica Sperimentale del Campo Gravitazionale – Nuova Italia (1993) e/o articolo di rassegna dello stesso autore