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Fisica al Large Hadron Collider del CERN: lesperimento ATLAS Docenti: Giancarlo Susinno Marcella Capua Giovanni Crosetti Laura Larotonda Anna Mastroberardino.

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Presentazione sul tema: "Fisica al Large Hadron Collider del CERN: lesperimento ATLAS Docenti: Giancarlo Susinno Marcella Capua Giovanni Crosetti Laura Larotonda Anna Mastroberardino."— Transcript della presentazione:

1 Fisica al Large Hadron Collider del CERN: lesperimento ATLAS Docenti: Giancarlo Susinno Marcella Capua Giovanni Crosetti Laura Larotonda Anna Mastroberardino Marco Schioppa Enrico Tassi Assegnisti: Salvatore Fazio Daniela Salvatore Dottorandi: Vincenzo Lavorini Gianfranco Morello Tommaso Venturelli Tecnici: Franco Pellegrino, Vittorio Romano, Paola Turco Il gruppo ATLAS dellUNICAL Anna Mastroberardino UNICAL, 24 maggio 2010

2 Perchè si studia la fisica delle particelle? Per tentare di rispondere a domande fondamentali, quali: di cosa è fatta la materia che ci circonda? quale origine hanno le forze che tengono insieme i componenti della materia?

3 u d u u d d protone neutrone 1 fermi = m neutroni e protoni contengono quark up e down Cosa sappiamo oggi

4 Le forze fondamentali I costituenti elementari si legano tra loro attraverso quattro interazioni fondamentali, quelle che comunemente chiamiamo forze. GravitazionaleForteElettrodebole Vi tiene seduti sulle sedie Decadimenti radioattivi Tiene insieme gli atomi Tiene insieme i nuclei

5 Gli acceleratori di particelle … i nuovi microscopi Energie sempre più alte permettono di indagare strutture sempre più piccole Come si studia la fisica delle particelle

6 Il CERN a Ginevra Fondato nel 1954, il CERN è lorganizzazione europea per la ricerca nucleare ed è il più grande centro mondiale per la fisica delle particelle Aeroporto di Ginevra acceleratore LHC CERN sito principale Accelerator e SPS Sito CERN 2 grid

7 La nuova macchina del CERN: il Large Hadron Collider LHC è situato al CERN in un tunnel di 27 km di circonferenza, tra 50 e 175 m sottoterra Alta energia: s = 14 TeV (7+7) 7 volte maggiore dellacceleratore fino ad oggi più potente (Tevatron al Fermilab) Ricerca di nuove particelle in regimi inesplorati Alta luminosità L ~ cm -2 s -1, ~ 100 volte maggiore di Tevatron Ricerca di processi rari

8 La nuova macchina del CERN: il Large Hadron Collider Tecnologie al limite del possibile Superconduttività (13kA, 7MJoules) Vuoto ( Torr) Criogenia (1.9 K) Magneti (8 -10 T)

9 ATLAS: A Toroidal LHC Apparatus Lapparato sperimentale ha una struttura a cipolla che copre quasi totalmente langolo solido intorno al punto di interazione. Ciò è necessario affinché nessuno dei prodotti della interazione sfugga alla rivelazione. Le dimensioni dellapparato sono ragguardevoli: 22 x 44 metri tonnellate Canali elettronici: 10 8 e 3000 km di cavi … 44 m 22 m

10 Laboratorio Alte Energie Unical

11 Una delle camere costruite allUNICAL

12 Le camere montate nello spettrometro per la misura dei muoni

13

14 Attività del gruppo Commissionamento delle camere di precisione dello spettrometro per muoni al CERN Sviluppo e gestione del software di primo livello per il monitoring on line dei sub-detector di ATLAS (GNAM) Studio della produzione di quark top Studio di particelle neutre a lunga vita media predette da estensioni del modello standard (Hidden Valley) In questa fase siamo particolarmente attivi nellanalisi dati Disponibilità di tesi di laurea Per maggiori informazioni contattateci Link utili:

15 Il Large Hadron Collider è entrato in funzione a bassa energia alla fine del La notte tra il 30 ed il 31 marzo ha raggiunto una regione finora inesplorata di energia, aprendo un nuovo orizzonte. Noi ceravamo, presenti e partecipi a questa nuova fase di esplorazione! Lavventura è cominciata!

16 Salvatore Fazio e Vincenzo Lavorini, Fisica, Unical

17 p T (µ+) = 29.1 GeV η (µ+) = 0.66 E T miss = 24 GeV m T = 52.5 GeV Il muone e' ben visibile in ricostruzione, il neutrino dalla misura dellenergia mancante Plot non ancora pubblico...

18 In questo evento sono visibili due vertici, appartenenti a due collisioni nello stesso pacchetto di protoni jkjkjkjkjkjkjkjkjkjkjk

19 ATLAS e-news 12 May 2010 First J/Ψ peak: one more resonance to tick off our list With as little as 320 inverse microbarns, a clear peak emerges in the muon channel within a few months of collisions the LHC is already able to rediscover particles that took years to discover a few decades ago. So, it appears things are moving forward nicely The Eternal Universe Atlas spectrometer

20 Perché studiare fisica nel più grande acceleratore del mondo? Questo strumento, il più ambizioso e difficile mai realizzato nella fisica delle alte energie, permetterà di affrontare, e sperabilmente risolvere, quelle che oggi sono le sfide più importanti della Fisica: Circa il 30% della massa-energia totale dellUniverso è composto da particelle (Dark Matter) non ancora identificate tra le varie possibili. Circa il 70% corrisponde ad unenergia associata al vuoto (Dark Energy), della quale si sa solo che esiste, ma non molto di più! Ignoriamo il meccanismo che dà origine alla massa. Non sappiamo se le interazioni fondamentali sono manifestazioni di uno stesso fenomeno LHC modificherà certamente la nostra comprensione della natura. In particolare può dire lultima parola sul meccanismo di Higgs

21 LHC: un progetto da 3 miliardi di euro Le ricadute sociali della ricerca fondamentale Gli scienziati hanno trasferito la conoscenza scientifica e la tecnologia necessarie alla sua costruzione allindustria e alla Società, in settori cruciali: Salute, Informatica, Scienza dei materiali, Energia, Ambiente Salute: mercato per isotopi duso in diagnostica prevede aumento annuo del 10% ed una somma totale pari a 4,5 miliardi di euro per il 2020 In 10 anni previsti 30 centri dedicati alladroterapia; per tali infrastrutture previsti investimenti pari a circa 100 milioni di euro Informatica: entrate per le-business nel 2006 pari a 3000 miliardi di $ previsioni di spesa mondiale nel 2010 per il mercato della grid (genetica e scienze della vita,meteorologia, modellizzazione finanziaria, industrie petrolifere): 19.2 miliardi di $

22 Attività del gruppo Commissionamento delle camere di precisione dello spettrometro per muoni al CERN Sviluppo e gestione del software di primo livello per il monitoring on line dei sub-detector di ATLAS (GNAM) Studio della produzione di quark top Studio di particelle neutre a lunga vita media predette da estensioni del modello standard (Hidden Valley) In questa fase siamo particolarmente attivi nellanalisi dati Disponibilità di tesi di laurea Per maggiori informazioni contattateci Link utili:

23 Considerazioni finali ….. il progresso in medicina può parere stregoneria. Ma sposti la tenda e scopri al timone un fisico delle alte energie o un chimico o un ingegnere Harold Varmus premio Nobel per la medicina In fisica delle particelle la ricerca fondamentale - migliora la vita di tutti i giorni - è un investimento per il futuro Vi aspettiamo!


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