Generalità sui raggi cosmici. Complementarità fra studio dei Raggi Cosmici e studio delle particelle elementari e delle loro interazioni agli acceleratori. Flusso differenziale, spettro e composizione dei Raggi Cosmici primari. Raggi Cosmici primari e secondari. Spettro di energia e composizione in massa. Equazioni di trasporto dei raggi cosmici primari e secondari nell'atmosfera. Sviluppo di sciami nell'atmosfera. Osservazioni e implicazioni dei raggi cosmici di altissima energia Propagazione di fotoni, nuclei e neutrini di altissima energia: Il cut-off di Greisen-Zatsepin-Kuzmin. Il problema dell'origine dei raggi cosmici di altissima energia Il meccanismo di accelerazione: accelerazione di Fermi al primo e secondo ordine. Cenni sulla morfologia della Galassia Metodi di osservazione/studio dei flussi di Raggi Cosmici primari nello spazio, nell'atmosfera, sulla Terra per energie fino a 10^22 eV : rivelazione di protoni, fotoni, nuclei pesanti, muoni, neutrini, sciami estesi. Problemi aperti in fisica delle particelle e Raggi Cosmici: dark matter, antimateria, proprietà dei neutrini (AMS, PAMELA, FERMI, DAMA, CUORE, IceCube, ANTARES, ...) Astronomia con fotoni di alta energia: tecniche sperimentali e risultati (HESS, MAGIC, VERITAS, ...) Astronomia con neutrini di altissima energia (IceCube, ANTARES, KM3NeT, ...) Astronomia con Raggi Cosmici con E10^17 eV: tecniche sperimentali e risultati: AGASA, HiReS, Telescope Array, L'Osservatorio Pierre Auger, TUNKA.

Multiple Messengers and Challenges in Astroparticle Physics, Aloisio R., Coccia E., Vissani F., Capone A, Lipari P., et al, Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-319-65425-6_4, (2018); T. K. Gaisser, R. Engel, E. Resconi, Cosmic Rays and Particle Physics, II edizione, Cambridge Univ. Press, (2016) M. Spurio, Particles and Astrophysics, astronomy and Astrophysics Library, Spinger, 2014. A. De Angelis and Mario Pimenta, Introduction to particle and astroparticle physics, Questions to the Universe, Springer, 2015 A.M. Hillas, Ann. Rev. Astron. Astrophys. 22 (1984) 425 J. Cronin, Rev. Mod. Phys., 71 (1999) S165 M. Lemoine and G. Sigl (Editors), Physics and Astrophysics of ultra high energy cosmic rays, Springer-Verlag Berlin and Heidelberg (2002). M. Nagano and A.A. Watson, Rev. Mod. Phys. 72 (2000) 689 S. Yoshida and H. Dai, J. Phys. G: Nucl. Part. Phys. 24 (1998) 905 F. Halzen and D. Hooper, Rep. Prog. Phys. 65 (2002) 1025 P. Bhattarcharjee and G. Sigl, Phys. Rep., 327 (2000) 109 A. Haungs, H. Rebel and M. Roth, Rep. Prog. Phys. 66 (2003) 1145 PAO Collaboration, NIM A523 (2004) 50-95