Visita ai Laboratori Nazionali di Frascati dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare A cura di L.Benussi, P.Gianotti, G.Mazzitelli, F.Murtas, C.Petrascu, B.Sciascia e con il supporto del Servizio Informazione Scientifica R. Centioni, S. Giromini Vannucci, L. Sabatini.

Infinitamente GRANDE…

DNA “svolto” Infinitamente piccolo … Cristalli, Molecole Atomi Nuclei atomici Protoni, neutroni,… Particelle elementari

Le grandi domande La fisica cerca di rispondere a domande quali: Di che cosa e’ fatto il mondo ? Quali sono le forze che lo tengono insieme ? Come e’ nato il nostro universo ? Posso costruire un calcolatore più veloce ? Posso generare energia più economica e pulita ? Come funziona una cellula? E una proteina? Come funziona il Sole ? Come nascono le stelle?.... I ricercatori cercano una risposta a queste (e a tante altre!!) domande.

L’Universo comincio’ con un “Big Bang” circa 15 miliardi di anni fa -270 o ? elementi pesanti si formano nelle stelle esistono stelle e galassie si formano gli atomi Formazione “Zuppa” di quark 15 miliardi di anni 1 milione di anni 1 secondo oCoC 10 oCoC 9 oCoC 6000 o -255 o 3 minuti Si formano i nuclei di Elio La radiazione di fondo a microonde riempie l’Universo 300,000 anni 4000 o Vita sulla terra Formazione delle molecole materia Eta’ della di protoni e neutroni 1 miliardo di anni s Big Bang Evoluzione dell’Universo

Acceleratori di particelle

Scattering Realta’ nascosta

Scattering L’atomo di Rutherford

AdA: Anello di Accumulazione Nel marzo 1960 Bruno Touschek propose di realizzare un anello in cui elettroni e positroni (materia e antimateria) circolano contemporanemente e si scontrano. E=mc 2

Collisioni e… rivelatori

Rivelatori: alla ricerca di tracce…

Gli abitanti delle case distrutte corrono al telefono piu` vicino per chiamare i pompieri. I pompieri registrano la posizione dei telefoni e l'ora delle chiamate. Dalla posizione dei telefoni e dal tempo intercorso fra le chiamate, si ricostruisce il punto in cui e` avvenuto l'incidente e il percorso della tromba d’aria A B C D B A C D Una tromba d’aria distrugge alcune case di un villaggio. Come si “vedono” le particelle? B A C D

Atomi nel rivelatore una particella invisibile passando attraverso il rivelatore ne colpisce gli atomi e libera elettroni. Gli elettroni negativi sono attratti dall’elettrodo positivo piu` vicino. Il segnale prodotto e`amplificato e inviato ad un computer. Dalla posizione dell’elettrodo e dal tempo di arrivo del segnale, il computer ricostruisce il punto di passaggio della particella Elettrodo positivo I rivelatori registrano le tracce delle particelle troppo piccole per essere "viste" x I rivelatori di particelle

Immagine di un tumore al seno ottenuta con la tecnica PET, la dimensione della massa tumorale e` di qualche mm La PET oggi e` molto diffusa e praticata anche grazie ai progressi fatti dagli esperimenti di fisica delle particelle. Immagini del cervello PET (Positron Emission Tomography)

Nel 1990 al CERN nasce il WWW: sistema originalmente concepito per uno scambio istantaneo di informazioni tra ricercatori di differenti Laboratori e Università impegnati negli stessi progetti scientifici; OGGI HA MILIONI DI UTENTI SCIENTIFICI E COMMERCIALI IN TUTTO IL MONDO T.Berners Lee, fisico Il World Wide Web (www)

Identificazione Fotoni  Elettroni  Muoni  Pioni  Neutroni 

si no Fotoni  Elettroni  Muoni  Pioni  Neutroni  e + e -  e + e - e + e -   +  - si Fotoni  Elettroni  Muoni  Pioni  Neutroni  e + e -  q q si no Fotoni  Elettroni  Muoni  Pioni  Neutroni  Riconoscere gli eventi

2- La mela di Newton  Legge di Gravitazione Universale  Principi della dinamica 1- Sole e pianeti  Leggi di Kepler 3-Einstein: Relativita’ generale Onde gravitazionali

Fine e… …buona visita!