This book is about the dark photon which is a new gauge boson whose existence has been conjectured. Due to its interaction with the ordinary, visible photon, such a particle can be experimentally detected via specific signatures. In this book, the authors review the physics of the dark photon from the theoretical and experimental point of view. They discuss the difference between the massive and the massless case, highlighting how the two phenomena arise from the same vector portal between the dark and the visible sector. A review of the cosmological and astrophysical observations is provided, together with the connection to dark matter physics. Then, a perspective on current and future experimental limits on the parameters of the massless and massive dark photon is given, as well as the related bounds on milli-charged fermions. The book is intended for graduate students and young researchers who are embarking on dark photon research, and offers them a clear and up-to-date introduction to the subject.

Alla nostra nascita ci viene, per cosi dire, passato un messaggio in una bottiglia proveniente dalle molte generazioni che ci hanno preceduto. In questo messaggio e spiegato come al di la dell'apparente complessita del mondo ci siano fenomeni che sono semplici e che andandoli a studiare possiamo trovare quell'ordine e quella logica che erano nascoste e che per questo ci sembravano assenti. Questo libro introduce alcune delle idee che sono alla base della ricerca in astronomia, genetica, neurofisiologia, biologia molecolare e fisica delle alte energie e mostra come siano nate dallo studio dei sistemi piu semplici che esistano in natura. Finalista al premio nazionale della divulgazione scientifica 2013.