il cern: un angolo di paradiso ... per i fisici

14
Dottorato in Fisica Fondamentale ed Applicata Università degli Studi di Napoli Federico II Il CERN: un angolo di paradiso… …per i fisici Express Yourself 15-04-2014 Sabrina Perrella

Upload: chreact

Post on 08-Aug-2015

70 views

Category:

Education


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Il CERN: un angolo di paradiso ... per i fisici

Dottorato in Fisica Fondamentale ed ApplicataUniversità degli Studi di Napoli Federico II

Il CERN: un angolo di paradiso…

…per i fisici

Express Yourself 15-04-2014Sabrina Perrella

Page 2: Il CERN: un angolo di paradiso ... per i fisici

Perché studiamo la fisica?

La cosa più bella che possiamo sperimentare è il mistero;è la fonte di ogni vera arte e di ogni vera scienza.

A. Einstein

Perché siamo curiosi!

Sabrina Perrella Express Yourself 15-04-2014 2

Page 3: Il CERN: un angolo di paradiso ... per i fisici

Le grandi domande della Fisica...

... e le risposte sono note solo in parte!

Quali sono i costituenti fondamentali della materia?

E quali le forze che li governano?Qual è la storia dell’Universo?E quali sono le leggi che lo regolano?

Anche se molto si è compreso negli ultimi secoli, moltissimo è ancora da capire!

Noi siamo fatti della stessa materia dei

sogni

Forse siamo fatti di atomi?

Sabrina Perrella Express Yourself 15-04-2014 3

Page 4: Il CERN: un angolo di paradiso ... per i fisici

• Tutta la materia ordinaria che conosciamo è fatta da due tipi di particelle elementari: Elettroni e Quark

• La materia, così come le particelle, interagisce attraverso le forze.

• La forza tra due particelle si può spiegare come lo scambio di un’altra particella che fa da mediatore

atomo~108cm

nucleo~1012cm

nucleoni (protone/neutrone)~1013cm

elettrone<1016cm

quark<1016cm

La Fisica subatomica

Sabrina Perrella Express Yourself 15-04-2014 4

Page 5: Il CERN: un angolo di paradiso ... per i fisici

La forza come scambio di particelle

Sabrina Perrella Express Yourself 15-04-2014 5

Page 6: Il CERN: un angolo di paradiso ... per i fisici

Il Modello Standard

Ad oggi, tutte le particelle elementari conosciute e le loro forze (interazioni) sono riunite in un unico modello teorico: il modello Standard

La previsioni del modello standard sono state verificate con grande precisione

Non è completo: funziona solo se le particelle sono senza massa

Ma la massa esiste!

Formano la materiache ci circonda

Sabrina Perrella Express Yourself 15-04-2014 6

Page 7: Il CERN: un angolo di paradiso ... per i fisici

La massa

Minore è la massa di un oggetto, più facile è cambiare il suo movimento.

Page 8: Il CERN: un angolo di paradiso ... per i fisici

Sabrina Perrella Express Yourself 15-04-2014 8

Il meccanismo di HiggsPeter Higgs nel 1964 ipotizzò una nuova particella che era responsabile di dare massa, attraverso una interazione, a tutte le altre, compreso a se stesso

Uno scienziato famoso attraversa la stanza e suscita l’interesse e l’attenzione dei fisici presenti che si avvicinano.

L’interazione aumenta la resistenza al suo moto, quanto più il personaggio è famoso: acquisisce “massa”.

… ma tutto questo resta una congettura fino a che non è provato sperimentalmente!

Provare l’esistenza del meccanismo che genera le masse delle particelle, significa produrre il bosone in laboratorio

Page 9: Il CERN: un angolo di paradiso ... per i fisici

9Express Yourself 15-04-2014

Il CERN

Punto di convergenza di menti e culture da tutto il mondo!

Consiglio Europeo per la Ricerca Nucleare.

Centro nato nel 1954 dall’accordo di 12 paesi.

Sabrina Perrella

Page 10: Il CERN: un angolo di paradiso ... per i fisici

Sabrina Perrella Express Yourself 15-04-2014 10

L’acceleratore LHC• LHC (Large Hadron Collider) è in

acceleratore di protoni costruito in una galleria sotterranea lunga 27km tra la Francia e la Svizzera.

• I protoni sono accelerati e vengono fatti collidere con un’energia di:

7+7 TeV = 141012 eV = 14.000.000.000.000 eV• Lo studio delle collisioni ci aiuta a capire la natura della

materia e delle forze

Se LHC fosse stato qui:

Page 11: Il CERN: un angolo di paradiso ... per i fisici

Lavoro da detective... seguire gli indizi per ricostruire quello che è successo

Dai prodotti di queste collisioni studiamo il funzionamento delle interazioni

I rivelatori di particelle

Sabrina Perrella Express Yourself 15-04-2014 11

Page 12: Il CERN: un angolo di paradiso ... per i fisici

ATLAS è come una enorme fotocamera 3D “Scatta” un miliardo di foto al secondo! Non tutte possono essere registrate: un sistema elettronico le

analizza tutte in “tempo reale” e registra solo quelle più “interessanti” (~500 al secondo)

Gli esperimenti ad LHC: ATLAS

Sabrina Perrella Express Yourself 15-04-20141

12

Page 13: Il CERN: un angolo di paradiso ... per i fisici

Sabrina Perrella Express Yourself 15-04-2014 13

‘’Vedrete le tecnologie più avanzate della terra, migliaia di ricercatori e dottorandi, provenienti da ogni paese, che collaborano insieme giorno e notte.

Se siete fortunati potete anche scendere giù, nel cuore di LHC, e vedere alcuni dei 4 grandi laboratori di ricerca, dove si scontrano le particelle...Atlas è da infarto lol

E poi chi lo sà... Magari camminando in giro per la struttura, vi capite come a me, di incrociare qualche premio Nobel O_O o magari Fabiola Gianotti ;) ‘’

Il CERN: un angolo di paradiso per fisici......e non

Al di là dei problemi di fisica che vi si cerca di risolvere, che so capire in parte minima....ciò che mi ha impressionato maggiormente è il clima umano: scienziati di 150 nazioni collaboranonelle ricerche....

Ancor più di quel che si vede ciò che si intuisce. Centinaia di menti impegnate assieme ai confini della nostra tecnologia e conoscenza in un’opera tra le più "grandi" mai realizzate. Ricercatori provenienti dai paesi più disparati in un alveare scientifico unico.

ATLAS street view

FISICO

NON

FISICO

Page 14: Il CERN: un angolo di paradiso ... per i fisici

Per i più curiosi alcuni link:

Particleadventure

Cerniland

ATLAS for fan

Students & Educators

Sabrina Perrella Express Yourself 15-04-2014 14