Issues with subsections alignment

Question

I was checking the notes from my physics class and I noticed that section 1.2 and the subsection 1.2.1 aren't aligned correctly... What's the issue?

\documentclass{book}
\usepackage[a4paper,top=1.5in,bottom=2in]{geometry}
\usepackage{
  amsmath,
  amssymb,
  amsthm,
  booktabs,
  color,
  mathrsfs,
  psfrag,
  pgfplots,
  physics,
  tikz}
\usetikzlibrary{quotes,angles}
\usepgfplotslibrary{colorbrewer}
\pgfplotsset{width=8cm,compat=1.9}
\title{Appunti di Fisica 2}
\author{Abcd}
\definecolor{mygray}{RGB}{240,240,240}
\begin{document}
\maketitle
\chapter{Elettromagnetismo}
\section{La forza di Coulomb}
\noindent La forza di Coulomb è la forza che attrae o respinge due cariche elettriche puntiformi
$$ \vb{F_1}=\frac{Q_1 Q_2}{4 \pi \epsilon_0} \cdot \frac{\vb{r_1}-\vb{r_2}}{\left| \vb{r_1}-\vb{r_2}\right|^{3}} $$
\begin{enumerate}
  \item La forza esercitata dalla seconda carica è $\vb{F_2} = -\vb{F_1}$
  \item $\epsilon_0$ la costante dielettrica del vuoto e vale $8.85 \cdot 10^{-12}, Fm^{-1}$ 
  \item Il protone ha carica pari a $1.6 \cdot 10^{-19}, C$

  \item L'elettrone ha carica pari a $-1.6 \cdot 10^{-19}, C$
\end{enumerate}
\noindent Ci sono tre tipi di densità di carica elettrica:
\begin{itemize}
  \item \textbf{Lineare:} 
  E' la quantità di carica per unità di lunghezza.
  $$ \lambda(\vb{r'})=\frac{\mathrm{d}q'}{\mathrm{d}l'} $$
  \item \textbf{Superficiale:}
  E' la quantità di carica per unità di superficie.
  $$ \sigma(\vb{r'})=\frac{\mathrm{d}q'}{\mathrm{d}S'} $$
  \item \textbf{Volumetrica:}
  E' la quantità di carica per unità di volume. 
  $$ \rho(\vb{r'})=\frac{\mathrm{d}q'}{\mathrm{d}V'} $$
\end{itemize}
\newpage
\quad
\section{Il campo elettrico}
$$ \vb{E}(\vb{r})=\frac{1}{4 \pi \epsilon_0} \sum_{i=1}^{N} Q_i \frac{\vb{r}-\vb{r_i}}{\left| \vb{r}-\vb{r_i} \right|^{3}} $$ 
\noindent Quando le cariche non sono finite (e quindi N tende all'infinito):
$$ \vb{E}(\vb{r})=\frac{1}{4 \pi \epsilon_0} \int_{}^{}\frac{\vb{r}-\vb{r'}}{\left|\vb{r}-\vb{r'} \right|^{3}},\mathrm{d}q' $$
\subsection{Campo elettrico di un filo rettilineo uniformemente carico}
\begin{center} \begin{tikzpicture}
  \filldraw[fill=mygray] (-10cm,-0.2cm) rectangle (4cm,0.2cm);
  \draw[dashed] (-3cm,-1cm) -- (-3cm,4cm);
  \filldraw[fill=orange] (-1cm,-0.2cm) rectangle (-0.5cm,0.2cm) node[above right=5pt]{$dx$};
  \draw[dashed] (-0.75cm,0.2cm) -- (-3cm,4cm) node[midway, above right]{$r$};
  \filldraw (-3cm,4cm) circle[radius=2pt] node[above right]{$P$};
  \draw (-10cm,0.2cm) -- (4cm,0.2cm) node[left,above left]{$L$};
  \draw (-3cm,-0.2cm) -- (-1.5cm,-0.2cm) node[midway,below=5pt]{$x$};
  \draw[-{stealth[scale=2]}] (-3cm,4cm) -- (-3.9cm,6cm) node[above left]{$dE$};
  \draw[-{stealth[scale=2]}] (-3cm,4cm) -- (-3cm,6cm) node[above right]{$dE_y$};
  \draw (-3cm,0) coordinate (a)
        (-3cm,4cm) coordinate (b)
        (-0.75cm,0.2cm) coordinate (c)
        pic["$\theta$",draw=orange,angle eccentricity=1.3,angle radius=1.25cm]{angle=a--b--c};
\end{tikzpicture} \end{center}
$$ E=E_y=\int_{C}^{}\frac{\mathrm{d}q \cos \theta}{4 \pi \epsilon_0 r^2} = \int_{-L/2}^{L/2}\frac{\lambda y \mathrm{d}x}{4 \pi \epsilon_0 (x^2+y^2)^{3/2}} = \frac{Q}{2 \pi \epsilon_0 y (L^2+4y^2)^{1/2}} $$
\noindent Se il filo è infinito:
$$ E=\lim_{L\to \infty} \frac{Q}{2 \pi \epsilon_0 y (L^2+4y^2)^{1/2}} = \frac{\lambda}{2 \pi \epsilon_0 y} $$
\subsection{Campo elettrico di un anello uniformemente carico}
\begin{center} \begin{tikzpicture}
  \draw (0,0) coordinate (a)
  (200pt,-50pt) coordinate (b)
  (0,100pt) coordinate (c) node[above left]{dL}
  pic["$\theta$", draw=orange, angle eccentricity=1.2, angle radius=2cm]
  {angle=c--b--a};
  \draw (0,0) ellipse [x radius=70pt, y radius=100pt];
  \draw[thick] (0,0) -- (0,100pt) node[midway, left]{$R$};
  \draw[thick, dashed] (0,0) -- (200pt,-50pt) node[midway, above=12pt, left]{$x$};
  \draw[thick, dashed, red] (200pt,-50pt) -- (0,100pt) node[midway, above=5pt]{$r$};
  \draw[-{stealth[scale=2]}] (200pt,-50pt) -- (300pt,-75pt) node[above right]{$\vec{dE_x}$};
  \filldraw[thick] (200pt,-50pt) circle [radius=2pt] node[above right]{$P$};
  \draw[-{stealth[scale=2]}] (200pt,-50pt) -- (270pt,-95pt) node[above right]{$dE$};
\end{tikzpicture} \end{center}
$$ E=E_x = \int_{C}^{} \frac{\mathrm{d}q \cos \theta}{4 \pi \epsilon_0} = \int_{0}^{2 \pi R} \frac{\lambda x}{4 \pi \epsilon_0 (x^2 + R^2)^{3/2}},\mathrm{d}L = \frac{Qx}{4 \pi \epsilon_0 (x^2+R^2)^{3/2}} $$ 
\[0.5cm]
\subsection{Campo elettrico di un disco uniformemente carico}
\noindent Il campo elettrico generato da un disco uniformemente carico è pari a quello generato da tutti gli anelli infinitesimali che lo compongono. Quindi
$$ \mathrm{d}E_x=\frac{x \mathrm{d}q}{4 \pi \epsilon_0 (x^2+r^2)^{3/2}} \to E_x=\int_{0}^{R} \frac{\sigma x}{4 \pi \epsilon_0 (x^2+r^2)^{3/2}}2 \pi R,\mathrm{d}r=\frac{\sigma}{2 \epsilon_0}\left[1-\frac{x}{(x^2+R^2)^{1/2}}\right] $$
Dove $r$ e $\mathrm{d}r$ sono rispettivamente il raggio e lo spessore di ogni anello infinitesimale. Se il disco è infinito:
$$ E=\lim_{R\to \infty} \frac{\sigma}{2 \epsilon_0} \left[1-\frac{x}{(x^2+R^2)^{1/2}}\right]=\frac{\sigma}{2 \epsilon_0} $$
\end{document}

Update: going on I found out it does that on every even page. Moreover, it isn't because of the center environment: I tried to remove it and they're still misaligned.

** It was the \documentclass{book}... I solved by changing it to \documentclass{report}.

Answer 1

They are perfectly aligned against the left margin.

The class book uses twoside as default option, so the left and right margins are different and positioned symmetrically on even and odd pages.

You can make the margins equal to each other by using the oneside option.

Standard output

With oneside

Improvements

Your code needs several improvements. You should use \lvert and \rvert, not \left| and \right|. Also, the subscripts should go outside: look at the difference between \vb{F_1} and \vb{F}_1.

Never ever use $$ in LaTeX. And \noindent is rarely (if ever) used in a document.

Do you really need psfrag? If you don't know what a package is for, omit loading it.

Don't forget to announce LaTeX you're writing in Italian.

\documentclass{book}
\usepackage[a4paper,top=1.5in,bottom=2in]{geometry}
\usepackage[T1]{fontenc}
\usepackage[italian]{babel}
\usepackage{
  amsmath,
  amssymb,
  amsthm,
  booktabs,
  color,
  mathrsfs,
%  psfrag, % <--- really?
  pgfplots,
  physics,
  tikz}
\usetikzlibrary{quotes,angles}
\usepgfplotslibrary{colorbrewer}
\pgfplotsset{width=8cm,compat=1.9}
\title{Appunti di Fisica 2}
\author{Abcd}
\definecolor{mygray}{RGB}{240,240,240}
\begin{document}
\maketitle
\chapter{Elettromagnetismo}
\section{La forza di Coulomb}
La forza di Coulomb è la forza che attrae o respinge due cariche elettriche puntiformi
[
\vb{F}_1=
\frac{Q_1 Q_2}{4 \pi \epsilon_0} \cdot
\frac{\vb{r}_1-\vb{r}_2}{\lvert \vb{r}_1-\vb{r}_2\rvert^{3}}
]
\begin{enumerate}
  \item La forza esercitata dalla seconda carica è $\vb{F}_2 = -\vb{F}_1$
  \item $\epsilon_0$ la costante dielettrica del vuoto e vale $8.85 \cdot 10^{-12}, Fm^{-1}$ 
  \item Il protone ha carica pari a $1.6 \cdot 10^{-19}, C$

  \item L'elettrone ha carica pari a $-1.6 \cdot 10^{-19}, C$
\end{enumerate}
Ci sono tre tipi di densità di carica elettrica:
\begin{itemize}
  \item \textbf{Lineare:} 
  È la quantità di carica per unità di lunghezza.
  [ \lambda(\vb{r}')=\frac{\mathrm{d}q'}{\mathrm{d}l'} ]
  \item \textbf{Superficiale:}
  È la quantità di carica per unità di superficie.
  [ \sigma(\vb{r}')=\frac{\mathrm{d}q'}{\mathrm{d}S'} ]
  \item \textbf{Volumetrica:}
  È la quantità di carica per unità di volume. 
  [ \rho(\vb{r}')=\frac{\mathrm{d}q'}{\mathrm{d}V'} ]
\end{itemize}
\clearpage
\section{Il campo elettrico}
[
\vb{E}(\vb{r})=\frac{1}{4 \pi \epsilon_0} \sum_{i=1}^{N} 
  Q_i \frac{\vb{r}-\vb{r_i}}{\lvert \vb{r}-\vb{r_i} \rvert^{3}}
] 
Quando le cariche non sono finite (e quindi $N$ tende all'infinito):
[
\vb{E}(\vb{r})=\frac{1}{4 \pi \epsilon_0}
 \int_{}^{}\frac{\vb{r}-\vb{r}'}{\lvert\vb{r}-\vb{r}' \rvert^{3}},\mathrm{d}q'
]
\subsection{Campo elettrico di un filo rettilineo uniformemente carico}
\begin{gather}
\begin{tikzpicture}
  \filldraw[fill=mygray] (-10cm,-0.2cm) rectangle (4cm,0.2cm);
  \draw[dashed] (-3cm,-1cm) -- (-3cm,4cm);
  \filldraw[fill=orange] (-1cm,-0.2cm) rectangle (-0.5cm,0.2cm) node[above right=5pt]{$dx$};
  \draw[dashed] (-0.75cm,0.2cm) -- (-3cm,4cm) node[midway, above right]{$r$};
  \filldraw (-3cm,4cm) circle[radius=2pt] node[above right]{$P$};
  \draw (-10cm,0.2cm) -- (4cm,0.2cm) node[left,above left]{$L$};
  \draw (-3cm,-0.2cm) -- (-1.5cm,-0.2cm) node[midway,below=5pt]{$x$};
  \draw[-{stealth[scale=2]}] (-3cm,4cm) -- (-3.9cm,6cm) node[above left]{$dE$};
  \draw[-{stealth[scale=2]}] (-3cm,4cm) -- (-3cm,6cm) node[above right]{$dE_y$};
  \draw (-3cm,0) coordinate (a)
        (-3cm,4cm) coordinate (b)
        (-0.75cm,0.2cm) coordinate (c)
        pic["$\theta$",draw=orange,angle eccentricity=1.3,angle radius=1.25cm]{angle=a--b--c};
\end{tikzpicture}
\
E=E_y=\int_{C}^{}\frac{\mathrm{d}q \cos \theta}{4 \pi \epsilon_0 r^2} = 
\int_{-L/2}^{L/2}\frac{\lambda y \mathrm{d}x}{4 \pi \epsilon_0 (x^2+y^2)^{3/2}} = 
\frac{Q}{2 \pi \epsilon_0 y (L^2+4y^2)^{1/2}}
\end{gather}
Se il filo è infinito:
[
E=\lim_{L\to \infty} \frac{Q}{2 \pi \epsilon_0 y (L^2+4y^2)^{1/2}} = 
\frac{\lambda}{2 \pi \epsilon_0 y}
]
\subsection{Campo elettrico di un anello uniformemente carico}
\begin{gather}
\begin{tikzpicture}
  \draw (0,0) coordinate (a)
  (200pt,-50pt) coordinate (b)
  (0,100pt) coordinate (c) node[above left]{dL}
  pic["$\theta$", draw=orange, angle eccentricity=1.2, angle radius=2cm]
  {angle=c--b--a};
  \draw (0,0) ellipse [x radius=70pt, y radius=100pt];
  \draw[thick] (0,0) -- (0,100pt) node[midway, left]{$R$};
  \draw[thick, dashed] (0,0) -- (200pt,-50pt) node[midway, above=12pt, left]{$x$};
  \draw[thick, dashed, red] (200pt,-50pt) -- (0,100pt) node[midway, above=5pt]{$r$};
  \draw[-{stealth[scale=2]}] (200pt,-50pt) -- (300pt,-75pt) node[above right]{$\vec{dE_x}$};
  \filldraw[thick] (200pt,-50pt) circle [radius=2pt] node[above right]{$P$};
  \draw[-{stealth[scale=2]}] (200pt,-50pt) -- (270pt,-95pt) node[above right]{$dE$};
\end{tikzpicture}
\
 E=E_x = \int_{C}^{} \frac{\mathrm{d}q \cos \theta}{4 \pi \epsilon_0} = 
\int_{0}^{2 \pi R} \frac{\lambda x}{4 \pi \epsilon_0 (x^2 + R^2)^{3/2}},\mathrm{d}L = 
\frac{Qx}{4 \pi \epsilon_0 (x^2+R^2)^{3/2}}
\end{gather}
\subsection{Campo elettrico di un disco uniformemente carico}
Il campo elettrico generato da un disco uniformemente carico è pari a quello 
generato da tutti gli anelli infinitesimali che lo compongono. Quindi
[
\mathrm{d}E_x=\frac{x \mathrm{d}q}{4 \pi \epsilon_0 (x^2+r^2)^{3/2}} \to E_x=
\int_{0}^{R} \frac{\sigma x}{4 \pi \epsilon_0 (x^2+r^2)^{3/2}}2 \pi R,\mathrm{d}r=
\frac{\sigma}{2 \epsilon_0}\left[1-\frac{x}{(x^2+R^2)^{1/2}}\right]
]
Dove $r$ e $\mathrm{d}r$ sono rispettivamente il raggio e lo spessore di ogni 
anello infinitesimale. Se il disco è infinito:
[
E=\lim_{R\to \infty} \frac{\sigma}{2 \epsilon_0} \left[1-\frac{x}{(x^2+R^2)^{1/2}}\right]=
\frac{\sigma}{2 \epsilon_0}
]
\end{document}

Check the differences.