Questo libro di divulgazione scientifica esplora la fisica per lettori non esperti, concentrandosi su idee innovative e implicazioni sorprendenti. Analizza modelli e risultati teorici cruciali per comprendere la Natura, affrontando temi come gravità, stringhe e particelle, e indagando l'esistenza di dimensioni oltre quelle note.
La seconda edizione di questo testo mantiene tutte le caratteristiche della prima edizione, specificamente progettata per i corsi semestrali della Lurea Magistrale in Fisica: un testo di riferimento completo, autosufficiente, facilmente utilizzabile, e accessibile a studenti provenienti da indirizzi e piani di studio diversi. Contiene le principali informazioni sulla teoria gravitazionale che al giorno d'oggi ogni laureato in Fisica dovrebbe possedere: si parte dalle nozioni di base della Relativita' Generale, e si sviluppa la teoria gravitazionale classica sino ad argomenti di frontiera come l'estensione supersimmetrica delle equazioni di Einstein. In aggiunta, la seconda edizione include nuovo materiale di forte interesse attuale come, ad esempio: (i) una dettagliata presentazione dei modelli gravitazionali multidimensionali (motivati dalle teorie delle stringhe e delle membrane); (ii) una originale discussione delle misure di velocita' e degli effetti di dilatazione temporale in presenza di gravita' (motivata anche dal recente dibattito scientifico sulla possibile esistenza - ed eventuale rivelazione - di neutrini con velocita' superluminali); (iii) una introduzione all'interazione tra onde gravitazionali e radiazione cosmica di fondo. Quest'ultimo argomento e' stato suggerito dalla recentissima scoperta (annunciata il 17 marzo 2014 presso the Harward-Smithsonian Center for Astrophysics) dell'esperimento BICEP2, che ha osservato per la prima volta gli effetti delle onde gravitazionali primordiali proprio grazie alla loro interazione con la radiazione cosmica.
Il libro è basato sulle lezioni attualmente tenute dall'autore presso l’Università di Bari, ed è progettato in modo da rappresentare un testo di riferimento il più possibile moderno, completo e autosufficiente per i corsi semestrale di Cosmologia, Astrofisica o Fisica Astroparticellare che compaiono nel piano di studi della Laurea Magistrale in Fisica e in Astronomia. Contiene gli elementi di base della cosmologia relativistica, del modello cosmologico standard e del suo completamento inflazionario. E' organizzato per servire da traccia ad un corso di cosmologia di stampo teorico, ma cerca di non perdere mai di vista il confronto con i principali risultati osservativi: molta attenzione viene infatti dedicata alla fenomenologia dei fondi cosmici, e in particolare alla radiazione gravitazionale fossile perchè la sua rivelazione, diretta o indiretta, potrebbe dare indicazioni cruciali sulla scelta del corretto modello per l'Universo primordiale. Non mancano infine alcuni accenni ad argomenti di interesse emergente, di tipo teorico-fenomenologico, come lo studio dell'effetto di "deriva" del redshift, la cosmologia delle membrane, e il problema delle medie cosmologiche fatte su ipersuperfici spaziali (o nulle) non omogenee.
Una moderna presentazione della teoria della Relatività Ristretta, specificatamente progettata per i nuovi corsi della Laurea Triennale in Fisica. Un testo essenziale ma autosufficiente, che adotta lo stile e il linguaggio delle lezioni svolte in aula, e che introduce alle trasformazioni di Lorentz, alla formulazione covariante dell'elettromagnetismo e alle basi della cinematica e dinamica relativistiche. Include una discussione della cinematica dei processi d'urto e una derivazione dettagliata dell'effetto Cherenkov.