ciao amici dei musei

Appunti un poco tecnici, per capire di che parliamo: esperimenti su particelle subatomiche

LA COLLISIONE fra particelle subatomiche, come protoni o ioni, si procura

inviando uno contro l’altro due fasci di particelle per un certo periodo di tempo.

Le misure coinvolte sono:

intensita’ [numero di treni(bunches) e numero di particelle(es. ioni)] del fascio,

luminosita’(velocita’ della produzione di collisioni) e

luminosita’ integrata o luminanza(numero delle collisioni prodotte),

sezione trasversale all’impatto dei due fasci,

trafilatura (squeezing) dei fasci

[e inoltre il livello di energia dell'operazione].

In termini di fisica dimensionale:

luminosita’ significa reali passaggi di particelle per area per secondo,

ovvero

numero di particelle/area di contatto moltiplicato per

rotazioni del fascio per secondo/lunghezza di bunch per lunghezza del tunnel

luminanza, ovvero luminosita’ integrata, significa

numero cumulativo delle collisioni prodotte nel periodo di tempo d'osservazione

In termini di misura, si usano le unita’ di:

area                       b, barn = 10^-28 m^2 = 10^-24 cm^2                             

(circa la grandezza del nucleo dell’uranio),

oppure                   fb, femtobarn = 10^-43 m^2 = 10^-39 cm^2    

correntemente in laboratorio

tempo                    s, secondo                                                        

nelle collisioni attuali 

e                            giorno, mese, anno                                                          

nel riassunto delle collisioni del periodo

luminosita’            n (collisioni) per microbarn per secondo

cioe’

= 1^34 m^-2*s^-1

ovvero

= 1^30 cm^-2*s^-1

LA COLLISIONE fra particelle subatomiche, come protoni o ioni, si procura

inviando uno contro l’altro due fasci (a data sezione trasversale in femtobarns)

di particelle per un  periodo di tempo consistente (p.es. di giorni, mesi o anni).

Il numero totale di collisioni e’ direttamente proporzionale alla luminosita’

delle collisioni, misurata in detto periodo. Percio’ lo si puo’ calcolare  moltiplicando

la luminosita’ integrata per la sommatoria delle sezioni trasversali

di quei processi di collisione, p.es. in femtobarn inversi nel periodo

(10 fb^-1 in 10 anni al Fermilab, 5 fb^-1 nel corso del primo anno a LHC).

La luminosita’ si ritiene che indichi il grado di efficienza della ‘machina’ usata.

Fonte: Tau

CERN LHC portal

http://www.lhcportal.com/Forum

26/4/2010

Raccolta dati a LHC: Higgs SI, Higgs NO?

Higgs piu' vicino - in LHC

"BOSONE DI HIGGS, PIU' VICINI ALLA SCOPERTA"

LHC sta concludendo un anno record di presa-dati

** 8 dicembre, LHC: comincia la pausa natalizia.
Previa sistemazione e manutenzione di macchina.

** 5 novembre, ALICE: avvio delle collisioni fra ioni di
piombo, per tre giorni.
L'esperimento Alice riguarda la materia in condizioni
estreme (le collisioni creano un punto caldo 100.000
volte la temperatura all'interno del Sole), la differenza
di "peso" tra neutroni, protoni e i quark che li compongono
e, infine, la possibilità di osservare i quark liberi. 

** 30 ottobre, LHC: concluso l'anno di fisica dei protoni.
180 giorni di rilevazione, una massa enorme di dati da
esaminare per i ricercatori.

** Ultima settimana di ottobre, TOTEM: funziona
diversi giorni in adatte condizioni, racoglie una
gran quantita' di dati.
L'esperimento TOTEM e' dedicato alla misura della
sezione d'urto nelle collisioni fra protoni a 7 TEV: la
totale e le sezioni d'urto elastica ed inelastica.

** 18 ottobre, ATLAS e CMS: fanno  luminosita'
record a 5 femtobarn inversi.
L'obiettivo 2011 dichiarato era 1 femtobarn inverso.

Fonte: INFN, vedi link a sinistra.

E' in vetrina! "Guido Ucelli di Nemi - industriale, umanista, innovatore"

"A quasi cinquant'anni dalla scomparsa di Guido
Ucelli di Nemi (Piacenza 1885 - Milano 1964),
l'Associazione che porta il suo nome ha promosso
una vasta ricerca, coordinata dalla nipote
Giovanna Majno e dal Centro per la Cultura
d'Impresa, per illustrare la multiforme attivita'
di un protagonista del nostro Novecento."

Guido Ucelli guido' il gruppo di industrie meccaniche
Riva Calzoni e dedico' a Leonardo da Vinci il
Museo della Scienza e della Tecnica, inaugurato
a Milano nel 1953, dopo anni di preparazione e
poi di realizzazione.

Nel periodo 1925-1930 intraprese il progetto per
il recupero delle navi romane sul fondo del lago
di Nemi, abbassando il livello delle acque con i
macchinari prodotti dalla Riva.

Oggi lo definiremmo un Leader:

GUIDO UCELLI DI NEMI
INDUSTRIALE, UMANISTA, INNOVATORE
www.hoepli.it
hoepli@hoepli.it

La Fisica illustrata a Varenna

dal 16 settembre al 2 ottobre 2011: 
Passion for Light - Varenna Fisica Festival, primo festival
internazionale interamente dedicato alla fisica: promosso
dall’Istituzione Villa Monastero, sede di una delle più
prestigiose scuole internazionali di fisica in Italia,
l'International School of Physics «Enrico Fermi», in
collaborazione con la SIF - Società Italiana di Fisica.
Il tema della prima edizione è la «luce» in tutti i suoi aspetti,
trattando anche temi di grande attualità come l'energia
nucleare e la situazione climatica del pianeta.
Villa Monastero è sede dell’International School of Physics
Enrico Fermi, fondata a Varenna nel 1953.

5 nomi italiani fra i 10 premi assegnati dalla European Physical Society, Grenoble, 25.07.2011

Luciano Maiani*, assieme a Sheldon Lee Glashow e John Iliopoulos, nel 1970, avevano teorizzato l’esistenza di una particella, il quark charm. La soluzione, chiamata ‘meccanismo GIM’ dalle iniziali dei tre scienziati, fu confermata dopo quattro anni dalla scoperta delle particelle che effettivamente contenevano il quark charm. Tal risultato ha esteso la consolidata descrizione delle interazioni deboli, introdotta qualche anno prima da Nicola Cabibbo, e spiegato il cambiamento di ‘sapore’ (flavour) delle correnti neutre solo attraverso minuscoli effetti quantici. Il meccanismo GIM è una pietra miliare del modello Standard. Una chiave di volta della fisica delle particelle, dato che molte nuove teorie proposte negli anni successivi, tra cui quelle della supersimmetria o delle extra dimensioni, sono passate al vaglio della conformità con il meccanismo GIM. 

Paolo de Bernardis, insieme a Paul Richards, per gli straordinari contributi allo studio delle anisotropie della radiazione cosmica di fondo, con gli esperimenti Boomerang and Maxima basati sull’uso di palloni aerostatici.

Davide Gaiotto per aver rivelato nuovi aspetti della dinamica delle teorie di Gauge, supersimmetriche a quattro dimensioni.

Paolo Creminelli, per i suoi contributi allo sviluppo di un approccio coerente alla cosmologia delle origini dell’universo, basato sulla teoria dei campi, e per i suoi studi sulla deviazione dal profilo gaussiano della distribuzione delle microonde cosmiche di fondo.
E Andrea Rizzi, per i suoi contributi al software di ricostruzione e ai programmi di fisica dell’esperimento CMS al LHC.  

Da Internet: Microscopio on line

ndr: l'importanza dei premi della EPS e' seconda solo a a quella dei premi Nobel.
*oggi direttore INFN - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare.

LHC - PUNTO DELLA SITUAZIONE

<< LHC ha sfondato negli esperimenti CMS e ATLAS il
muro dell’ “inverse femtobarn”, cioè la realizzazione di
circa 70 milioni di milioni di collisioni di particelle.
Un grande risultato che doveva essere l’obiettivo da
raggiungere alla fine del 2011 e che invece viene
colto alla metà di giugno.

“Questo significa – spiega Lucio Rossi,  il fisico
italiano che ha guidato la progettazione e la
preparazione dei magneti superconduttori – che
potremmo arrivare a quota 300 “inverse femtobarn”
entro la fine dell’anno. Ogni collisione è in pratica
una fotografia e per ognuno, 40 miliardi di volte al
secondo, dobbiamo fare il riconoscimento di immagine”.

I primi risultati di questa fase delle ricerche saranno
discussi in due meeting importanti: quello dell’European
Physical Society’s High Energy Physics Conference 
prevista a Grenoble dal 21 al 27 luglio e la
Lepton-Photon conference prevista al Tata Institute
di Mumbai, in India, dal 22 al 27 agosto. >>

Citazione diretta da
"70 MILIONI DI MILIONI DI COLLISIONI"
http://www.infn.it/lhcitalia/
Venerdì 17 Giugno 2011 13:21

Vorticita' dei fotoni: una proprieta' eccezionale

La scoperta in termini volgari: fotoni che passino
vicino a buchi neri ne traggono una nuova proprieta'.
Questa si chiama vorticita' - ottica, magnetica -.

Il 24 giugno 2011 una trasmissione radio fra San
Giorgio ed il Palazzo Ducale, a Venezia, ha dimostrato
una delle tante possibilita' applicative.

Con un esperimento di comunicazione non elettronica,
teorizzata dal fisico Majorana negli anni trenta, ma
tuttora allo studio di ricercatori in Svezia e in Italia.

Fabrizio Tamburini, astrofisico dell'Universita' di Padova,
ha concesso un' intervista  su YouTube per aiutarci a
capire che c'e' qualcosa di nuovo -

come ai tempi delle scoperte di Guglielmo Marconi?

Esperimento di trasmissione radio non elettronica a Venezia

Domani 24 giugno 2011 e' annunciato un evento
straordinario di trasmissione radio fra San Giorgio ed il
Palazzo Ducale, a Venezia.

Atomi di anti-Idrogeno osservati per mille secondi al CERN

Il 5 giugno 2011 un comunicato stampa:

l'esperimento ALPHA al CERN ha registrato
antiatomi di idrogeno per oltre quindici minuti.

Il primo elemento della tavola di Mendelejeff
ora verra' studiato anche nel suo antielemento.

Un'originale argomentazione: siamo in mezzo a materia oscura e multiversi

Un cosmologo ragiona - in modo comprensibile anche
alla persona comune ma con intelligenza e attenzione -
sulle numerose risposte mancanti su "dove siamo?",
"da dove veniamo?","dove andiamo?".

Molto interessante.

Notabene: si possono attivare i sottotitoli in italiano.

risultati LHC 2010 in corso di pubblicazione

Chiare prospettive dalle collisioni di particelle pesanti a 7 TEV
anche se qualche nube offusca certezze sulla supersimmetria.

ALICE: La materia creata nelle collisioni piombo-piombo
è almeno 10 mila volte più calda dell’interno del Sole
e più densa di una stella di neutroni.

ATLAS: ha riportato il cosiddetto fenomeno del “jet quenching”.
E le ricerche hanno finito per escludere alcune regioni di massa
come possibili per la supersimmetria.

CMS: ha verificato la produzione dei bosoni W e Z.

Maggiore dettaglio dal link a INFN in questa pagina,
date di maggio 23 e 25.

SOLAR IMPULSE FIRST INTERNATIONAL FLIGHT

ZERO FUEL AIRPLANE LANDING, BRUSSEL

E' atterrato alle 21.40 di venerdi 13 maggio 2011
il primo aereo che abbia compiuto un volo internazionale
a energia solare, senza carburante.

Partito dall' aereoporto di Payerne in Svizzera; atterrato
in 13 ore all'aereoporto internazionale di Bruxelles.

Altra idea di Bertrand Piccard, in precedenza autore
del primo giro del mondo senza scalo, in pallone.

Il padre Jacques scese al fondo della Fossa delle Marianne
col batiscafo Trieste. Il nonno Auguste sali' alla stratosfera
in pallone per osservare i raggi cosmici.

I raggi cosmici arriverebbero sulla Terra incanalandosi stranamente nello spazio da nonsodove

Terminali sepolti nel ghiaccio antartico hanno osservato
in 1 anno 32 miliardi di muoni da raggi cosmici a energia
mediana di 20 TeV. Ma tali muoni hanno rivelato che i
raggi arriverebbero piu' numerosi da luoghi ignoti dello
spazio, meno numerosi da altri.

ISS in video da Euronews I-Talk

La nuova

interattivita' con le news della Comunita' Europea 

- in video, p.es. su come ci vedono dalla Stazione

Spaziale Internazionale.

Il calcolo scientifico a nuvola - cloud computing - si attiva per lo studio di terremoti e tsunami

Il calcolo scientifico a nuvola - cloud computing - si attiva
per lo studio di terremoti e tsunami.

TeraGrid e' la piu' potente rete di calcolo parallello negli
Stati Uniti, a libera disposizione per la ricerca.

Conta su 11 siti associati, in una rete ad alta velocita',
con 1 centro di coordinamento all'Universita' di Chicago
- il GIG, Grid Infrastructure Group.

Collisioni di ioni pesanti: risultati 2010 di ALICE

I risultati dell'analisi dei dati racolti nel 2010 da ALICE -
unico esperimento di LHC dedicato alle collisioni di ioni
pesanti - verranno esposti in 40 contributi alla riunione
QUARK MATTER. Dal 23 al 28 maggio 2011 a Annecy, a
circa 50 kilometri dal CERN.

ICARUS - Imaging Cosmic And Rare Underground Signals - LAVORA al Gran Sasso

Il rivelatore di neutrini ad argon liquido dell' INFN, alla guida
del premio Nobel Carlo Rubbia, e' stato inaugurato al Lab 
Nazionale del Gran Sasso.

Riceve il fascio di neutrini dal CERN di Ginevra. Attraversano
la crosta terrestre in 2,4 millesimi di secondo da oltre 700
chilometri  di distanza. Poi sono rivelati al coperto di oltre
1400 metri delle rocce del Gran Sasso.

Il rivelatore si compone di due serbatoi di argon liquido
lunghi 20 metri, larghi e alti 3, a bassissimaa temperatura.
Obiettivo: comprender meglio la natura e il comportamento
dei neutrini e delle loro oscillazioni di stato.

"L'esperimento serve a conoscere l'universo, del quale si
pensa di conoscere solo il 5%. La materia oscura sembra che
esista grazie ai neutrini" dice Rubbia.

Riassumiamo che cosa vuol dire LHC nell'universo a Quanti

Si tratta di esplorare un nuovo territorio della scienza secondo tre
sfide oltreconfini: i misteri della scala delle grandi energie, i TeV;
i nessi fra le particelle e la cosiddetta materia oscura, se ci sono;
e gli esperimenti alle altissime energie di LHC sulla possibilita' di
una teoria finale unificata secondo la visione di Einstein.

Ecco due belle illustrazioni universitarie:

lezione1 di Tejinder Virdee - Professore  dell' Imperial College,
London

lezione2 di Steven Weinberg, Ph.D. - Professor of physics, 
University of Texas at Austin