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Il Laboratorio del CERN e l LHC Luca Spogli Masterclass 2008 a Roma Tre.

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Presentazione sul tema: "Il Laboratorio del CERN e l LHC Luca Spogli Masterclass 2008 a Roma Tre."— Transcript della presentazione:

1 Il Laboratorio del CERN e l LHC Luca Spogli Masterclass 2008 a Roma Tre

2 Come si ricercano nuove particelle?

3 Acceleratori di particelle

4 Dove si trova il CERN? CERN AEREOPORTO DI GINEVRA

5 Fondato nel 1954

6 CERN = Laboratorio di Fisica delle Particelle antiparticelle Accanto alle particelle esistono le antiparticelle

7 Ricerca Addestramento Tecnologia Collaborazioni Missione principale Il CERN non è un Laboratorio segreto

8 Stati Membri: Austria, Belgio, Bulgaria, Danimarca, Finlandia, Francia, Germania, Grecia, Italia, Norvegia, Olanda, Polonia, Portogallo, Regno Unito, Repubblica Ceca, Slovacchia, Spagna, Svezia, Svizzera, Ungheria Osservatori: Federazione Russa, Giappone, India, Israele, Stati Uniti, Turchia, Commissione Europea, UNESCO

9

10 Il complesso degli acceleratori Youtube.com -

11 LHC Collisore protone-protone posto nel tunnel di LEP ( 2E = 14 TeV) Esperimenti ATLAS, CMS, LHCb, ALICE, TOTEM (metà 2008) Costo di LHC Acceleratore 3500 MSF (2200 Meuro) (senza salari) Rivelatori 850 MSF ( 530 Meuro) Costi molto elevati, ma circa 25 paesi contribuiscono su 14 anni: meno di 100 km di autostrada

12 Vista generale del Large Hadron Collider (LHC) Lenergia immagazzinata nei fasci di protoni sarebbe in grado di far muovere una Mercedes ad una velocità di circa 1700 km/h ~100 metri

13 Il Large Hadron Collider nel Tunnel di LEP Tunnel (27 km) ~100 m sotto-terra (per schermare dalle particelle provenienti dal cosmo) Collisore protone-protone 7 TeV + 7 TeV Luminosità = cm -2 sec -1 Tanti eventi rari possono essere prodotti Ricerche fondamentali: Bosone/i di Higgs Particelle Supersimmetriche Quark-Gluon Plasma Violazione di CP dei mesoni B LHC 1232 Magneti Superconduttori a T= 1.9 K 10 4 giri al secondo!

14 Magneti dipolari di LHC (1232)

15 CMS Violazione di CP con quark bFisica degli ioni pesanti Rivelatore General purpose Gli esperimenti ad LHC Rivelatore General purpose

16 Diametro25 m Lunghezza della regione centrale26 m Lunghezza totale 46 m Peso totale 7000 Tons ATLAS Roma Tre

17 CMS Peso totale : 12,500 tons (circa 2 Tour Eiffel) Diametro totale: 15 m Lunghezza totale: 21.6 m Campo magnetico : 4 Tesla

18 Anatomia di un Rivelatore

19 A MODERN SHIP IN A BOTTLE CERN Courier Novembre 2003

20 ATLAS CMS

21 Computing negli esperimenti LHC Decadimento del bosone di Higgs in 4 muoni 1 in events I dati trasmessi in un secondo di attività di LHC equivalgono a : l informazione scambiata dalla TELECOM MONDIALE ( 100 milioni di telefonate)

22 Volume di dati ad LHC Per ciascun esperimento: 40 milioni di collisioni al secondo Dopo selezione, 100 collisioni interessanti al secondo Un Megabyte di informazioni digitizzate per ogni collisione = rate di registrazione di 100 Megabytes/sec 1 miliardo di collisioni registrate allanno = 1 Petabyte/anno (1 Petabyte= Byte) 1 Megabyte (1MB) Una foto digitale 1 Gigabyte (1GB) = 1000MB Un film su DVD 1 Terabyte (1TB) = 1000GB La produzione annuale di libri 1 Petabyte (1PB) = 1000TB 10% della produzione annuale da parte degli esperimenti a LHC 1 Exabyte (1EB) = 1000 PB Produzione annuale dell informazione Con i 4 esperimenti, saranno accumulati 15 PetaBytes di nuovi dati ogni anno: tanti DVD da arrivare alla stratosfera

23 Perciò: fornire una montagna di CPU Per il computing di LHC, sono necessari circa processori dei PC attuali! Calibrazioni Ricostruzione Simulazione Analisi Anche tenedo conto dell avanzamento della tecnologia e della diminuzione dei costi, il CERN da solo non è in grado di fornire abbastanza risorse informatiche per LHC

24 Collaborazione Mondiale computing e capacità di immagazzinamento distribuite Europa: 267 istituti, Altro: 208 istituti

25 Il WWW è stato inventato al CERN Tim Berners-Lee Il WWW fornisce un accesso senza ostacoli alle informazioni depositate in milioni di diverse locazioni geografiche

26 Prima pagina Web

27 Un ultima chicca Lo scorso anno la CNN ha fatto uninchiesta sulle sette meraviglie tecnologiche del mondo moderno: al primo posto con il 51% dei voti : il WEB (nato al CERN!) al secondo posto con il 16% dei voti : Il CERN E allora non c è bisogno di delle meravigliose invenzioni tecnologiche di Angeli e Demoni di Dan Brown (aereo spaziale,...) per trovare affascinante la fisica delle particelle!

28 Angeli e Demoni ?

29 Sul Web

30 Ed ora…via allesperimento Si torna indietro di qualche anno prima dellera LHC (2000)


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