Dalla struttura iperfine dell’idrogeno ai segnali dall’universo primordiale

In questo elaborato si affronta inizialmente lo studio degli stati quantistici dell’atomo di idrogeno nell’ambito della meccanica quantistica non relativistica. Successivamente, si introduce il formalismo della meccanica quantistica relativistica, con una derivazione dell’equazione di Dirac e delle correzioni da essa introdotte, che portano alla struttura fine dell’atomo. Si accenna poi alla struttura iperfine. Infine, viene analizzata la riga a 21 cm, che rappresenta uno strumento fondamentale in astrofisica e cosmologia per l’osservazione dell’universo primordiale.