Programma lezioni

La «maledizione» della ricerca fondamentale
Increasing size of ‘detectors’
Robertonumber
Chierici of involved people
Increasing
Increasing size of ‘detectors’
2 people
Increasing number of involved
L’infinitamente piccolo
I piu` piccoli dettagli “risolvibili” hanno dimensioni confrontabili
con la lunghezza d’onda della radiazione incidente.
Analogia ottica: potere risolutivo  1/
Per la luce nel visibile c’e’ un limite fisico, legato alla
minima lunghezza d’onda della sorgente.
Al di sotto del visible, si possono usare raggi X o…
… elettroni !
In meccanica quantistica ad ogni
particella e’ associata una
lunghezza d’onda   1/p
LiCoO2
diamante
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silicio
 particelle di alta energia come
“esploratori del microcosmo”
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Gli acceleratori di particelle
Bersaglio fisso
maggiore scelta di tipi di
bersaglio e proiettile
spreco di energia
Colliders
uso ottimale dell’energia
limitata scelta dei proiettili
Q: cosa siamo capaci di accelerare in un collider?
A: possiamo solo usare particelle stabili e cariche  ioni, e±,p
1 eV= energia acquisita da un elettrone
accelerato dal potenziale di 1V
1 GeV= 1000000000 eV = 0.016 g (m/s)2
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Il CERN e l’ LHC: veduta aerea
LHC
SPS
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Roberto Chierici
CERN Site (Meyrin)
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Fasci di protoni all’ LHC
7x1012 eV
1034 cm-2 s-1
2835
1011
Beam Energy
Luminosity
Bunches/Beam
Protons/Bunch
In un fascio ci sono
300.000.000.000.000
protoni !
7.5 m (25 ns)
7 TeV ProtonProton
Bunch Crossing4x107 Hz (40 milioni al secondo)
Proton Collisions 109 Hz
Parton Collisions
New Particle Production 105 Hz
L’energia
deldi
fascio
di LHC corrisponde
alla energia
L’energia
un singolo
protone accelerato
cinetica
di 100
da 10 Tonnellate
100 Km/h
da LHC
a 7camion
TeV corrisponde
alla aenergia
o di un Boeing
777di(50
t) dopo
il decollo
(450 Km/h)
cinetica
una
zanzara
che vola
Roberto Chierici
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