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All truths are easy to understand once they are discovered; the point is to discover them. Galileo Galilei Perchè fare fisica?

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Presentazione sul tema: "All truths are easy to understand once they are discovered; the point is to discover them. Galileo Galilei Perchè fare fisica?"— Transcript della presentazione:

1 All truths are easy to understand once they are discovered; the point is to discover them. Galileo Galilei Perchè fare fisica?

2 7 Km Lago di Ginevra Ginevra Giura LHC dallalto CERN Main Site (Meyrin) Si, ci abitano davvero sopra!! Altro che buchi neri… !!

3 LHC 100m sotto terra durante i test dei magneti una saldatura ha ceduto ed è fuoriuscito elio superfluido (1 tonn) Incidente 19 Settembre: si riparte a metà 2009

4 2008 fisici+ingegneri 180 istituti 37 paesi 78 Milioni di canali elettronici Peso totale : 12,500 t Diametro : 15 m Lunghezza : 21.6 m Campo Magnetico : 4 Tesla più ferro della Torre Eiffel! ENORME COMPLICATA Dati raccolti /secondo = traffico di tutte le telecom del mondo/secondo CMS è unimpresa tecnologica: … ma anche umana/organizzativa: su CMS non tramonta mai il sole!!

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8 Il programma di fisica di CMS Ricerca del bosone di Higgs, responsabile della massa delle particelle elementari Ricerca di Fisica oltre il Modello Standard: SuperSimmetria (SUSY) ricco spettro di nuove particelle (un partner supersimmetrico per ogni particella nota) Extra Dimensions tra cui un buon candidato per la materia oscura dimensioni aggiuntive arrotolate e confinate in scale ultramicroscopiche Ingredienti necessari per la teoria delle stringhe Il Modello Standard e una fenomenologia di bassa energia di una teoria piu ampia (E Planck GeV scala massima di validità del MS oltre la gravità non è più trascurabile) nuova fisica imprevista e inaspettata potrebbe emergere dallLHC

9 Il problema della massa: il bosone di Higgs e oltre LHiggs è un campo che permea il vuoto, linterazione delle particelle con questo campo è responsible della loro massa: è come se le particelle dovessero muoversi dentro una melassa Le masse delle particelle elementari sono numeri messi a mano nella teoria sono misurate con ottima precisione non sono prevedibili nel Modello Standard: sembrano numeri del tutto casuali senza nessuna struttura/periodicità !! top charm up down strange bottom muon tau electron QUARK LEPTONI u ds ct b e e

10 HZZ4e H HZZ4 Fotografie dellHiggs a CMS

11 Perchè? Al CERN si fa ricerca pura: come è fatto luniverso? come si è formato? come si evolverà?... per seguir virtute e canoscenza Per far progredire la civiltà! per le ricadute tecnologiche: la costruzione di LHC e degli esperimenti ha posto sfide tecnologiche che hanno generato innovazione (raffreddamento LHC, campo magnetico CMS, … ) lanalisi dei dati prodotti richiede strumenti software e modelli di computing allavanguardia (www, GRID, …) ricadute a posteriori, non prevedibili 1 investito dallItalia 1.5 di commesse alle nostre industrie

12 La relatività (Einstein) Satelliti (GPS) La scoperta dellelettrone (Thomson) Diagnostica medica (dalle radiografie alle TAC e oltre), adroterapia … Il tubo catodico! Linvenzione del LASER: bisturi, lettura CD, …

13 Limportanza etica del CERN Nato nel 1954 dopo la 2° Guerra Mondiale, oggi garantisce la condivisione globale delle risorse e del sapere scientifico 20 Stati Membri Europei Collaborazioni con scienzati da tutto il mondo (USA, Giappone, India, Iran, Corea, Cina…) + Italia 11.43% budget (CMS 15% teste)

14 Il peso dellItalia in CMS Physics Coordinator P.Sphicas Deputies: J.Incandela, R.Tenchini MC generators R.Chierici F. Stoeckli Higgs C.Mariotti A. Korytov SUSY O.Buchmuller J. Richman EWK J.Alcaraz S.Dasu B physics J.Olsen P. Eerola b-tagging T.Boccali W. Adam Jets/MissET D.Elvira P. Schleper Muons M.Mulders R. Bellan e/ C.Seez P. Meridiani ParticleFlow/ C. Bernet S. Gennai Forward Physics K. Piotrzkowski Heavy Ions O.Kodolova G. Roland QCD N.Varelas V. ODell Top C.Campagnari T. Christiansen Exotica A.De Roeck G. Landsberg Tracking K. Burkett B. Mangano Dirigenti dei gruppi di fisica: italiani 9/34 > 25% 37% nei gruppi di software 41% nei gruppi di hardware

15 I giovani post-doc e ricercatori italiani sono i migliori: gruppi da tutto il mondo (USA) li cercano espressamente !! Physics Coordinator P.Sphicas Deputies: J.Incandela, R.Tenchini MC generators R.Chierici F. Stoeckli Higgs C.Mariotti A. Korytov SUSY O.Buchmuller J. Richman EWK J.Alcaraz S.Dasu B physics J.Olsen P. Eerola b-tagging T.Boccali W. Adam Jets/MissET D.Elvira P. Schleper Muons M.Mulders R. Bellan e/ C.Seez P. Meridiani ParticleFlow/ C. Bernet S. Gennai Forward Physics K. Piotrzkowski Heavy Ions O.Kodolova G. Roland QCD N.Varelas V. ODell Top C.Campagnari T. Christiansen Exotica A.De Roeck G. Landsberg Tracking K. Burkett B. Mangano Dirigenti dei gruppi di fisica italiani 9/34 > 25% Il peso dellItalia in CMS 37% nei gruppi di software 41% nei gruppi di hardware

16 CMS - Torino ¼ spettrometro centrale per muoni (Drift Tubes) parte dellelettronica di lettura di ECAL Enorme contributo: hardware (costruzione e commissioning) software e analisi Nei laboratori di Torino assemblaggio e test di importanti parti di CMS: Tracker Inner Disks ×18

17 CMS Torino: le persone LEGENDA: INFN Università Precari 30% donne, uniformemente distribuite nella piramide professore ordinario/ dirigente di ricerca primi ricercatori/ prof. associato ricercatori assegnisti dottorandi 53 anni (eccezione!!) 46 anni 37 anni 30 anni 25 anni Posizione in carrieraEtà media

18 La vita di un ricercatore 5 anni Università 3 anni Dottorato: 6 (10) anni Post-Doc ricercatore professore associato professore ordinario 35 ( 45) ricercatore primo ricercatore dirigente di ricerca 45 > (3500 con 14 anni di anzianità ) concorso (aperto) concorso per titoli 1000 (borsa di studio) contratti temporanei (14 anni) in Italia e/o allestero Italia: 1350 (contributi irrisori, liquidaz., tredicesima, anzianità, maternità) concorso concorso per titoli concorso UNIVERSITA INFN (post-doc al CERN >3000 ) ETA 27 ( 30)

19 Le motivazioni per fare ricerca Se siete spinti dalla ricerca di facili guadagni consiglio vivamente carriere alternative!! Le motivazioni devono essere molto forti!! Ci vuole molta passione: un lavoro molto vario (hardware, software, teoria, analisi dati) si lavora molto (9-10h al giorno ) si lavora sempre in gruppo, collaborazioni nazionali e internazionali (grande arricchimento umano) sensazione di fare parte di uno sforzo comune utile per il futuro di tutti ogni giorno è una nuova sfida! Mi chiamo Wolf, risolvo problemi Pulp Fiction si viaggia molto, è bene fare anche lunghi periodi allestero

20 Perchè la ricerca a Fisica funziona? Il nostro lavoro è completamente immerso in un ambiente internazionale automatico referaggio esterno di alto livello LUniversità si deve interfacciare giornalmente con un istituto completamente dedicato alla ricerca: INFN Questa presentazione la potete trovare qui:http://personalpages.to.infn.it/~bolognes/bolognesi.ppt

21 La fisica delle particelle in a nutshell Linterazione tra i fermioni avviene tramite lo scambio di bosoni responsabili delle diverse forze: fermione bosone Forza gravitazionale: Forza elettromagnetica: tiene uniti i protoni e i neutroni nel nucleo anche se di carica uguale e tiene uniti i quark Il suo messaggero è il gluone radioattività, attività solare … I suoi messaggeri sono i W e la Z caduta dei corpi, moto stellare… Il messaggero si pensa sia il gravitone corrente, magneti, atomi, chimica… Il suo messaggero è il fotone Forza forte: Forza debole


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