Il Modello Standard - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare
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La Fisica delle Particelle Elementari ovvero La Fisica delle Alte Energie ovvero La Fisica delle Forze Fondamentali della Natura G.Battistoni, INFN Milano Le eterne domande… Di che cosa è fatto il mondo? Cosa lo tiene insieme? L'uomo è giunto a capire che la materia è in realtà un agglomerato di pochi elementi fondamentali, che costituiscono tutto il mondo della natura. La parola "fondamentale" è una parola chiave. Per elementi fondamentali noi intendiamo oggetti che sono semplici e privi di struttura interna, insomma, non composti da qualcosa di più piccolo. Cerchiamo allora ciò che è più fondamentale! G.Battistoni, INFN Milano La storia in 5 minuti… La prima idea di cosa fosse fondamentale… L’idea che la materia fosse composta a partire da costituenti fondamentli nasce più di 2000 anni fa. Questi mattoncini elementari erano supposti essere semplici e privi di struttura, cioè non erano composti da nulla di più piccolo. ~ 450 B.C. Democrito G.Battistoni, INFN Milano Il modello atomico Fine 1800 nuova disciplina sperimentale: L’osservazione delle righe spettrali che caratterizzano i diversi atomi 1900 la fisica classica non riesce a spiegare la “spettroscopia” Nasce la “nuova fisica”: La meccanica ondulatoria e poi la meccanica quantistica: nasce il modello di atomo moderno La chimica diventa (in linea di principio) un capitolo della fisica! Ma piu’ di 100 elementi!! non sono un po’ troppi? G.Battistoni, INFN Milano La meccanica ondulatoria: Onde e Particelle A livello “microscopico” quelle che chiamiamo particelle (elettroni, protoni, ecc.) a seconda del tipo di misura che viene effettuata esibiscono sia proprieta’ corpuscolari che proprieta’ ondulatorie Particelle descrivibili come onde L. De Broglie G.Battistoni, INFN Milano Come le onde che gia’ conosciamo possono dar luogo ad interferenza e diffrazione.... G.Battistoni, INFN Milano La Meccanica Ondulatoria applicata al modello atomico h p Ma al contrario di un corpuscolo un’ onda non e’ precisamente localizzata: si va verso il “principio di indeterminazione”. G.Battistoni, INFN Milano Dalla meccanica ondulatoria alla meccanica quantistica L’onda di De Broglie e’ un’onda di probabilita’: la funzione d’onda di Schroedinger Principio di indeterminazione (Heisemberg): x p h E t h Limite intrinseco alla precisione della misura (non e’ una questione tecnica, ma di principio!) G.Battistoni, INFN Milano (x) La scoperta della radioattivita’ naturale: Alcuni nuclei atomici emettono particelle Si comincia a capire il nucleo in termini di protoni Si possono bombardare altri nuclei con le particelle emesse dai nuclei radioattivi: si realizza il sogno di trasmutare la materia Si afferma l’uso delle collisioni fra particelle e nuclei come metodo di indagine sperimentale Da alcuni di questi esperimenti di bombardamento si scopre che oltre ai protoni esistono particelle assai simili, ma senza carica elettrica: i neutroni G.Battistoni, INFN Milano Rutherford e la scoperta del nucleo atomico G.Battistoni, INFN Milano Relativita’ di spazio e tempo 1) spazio e tempo formano un “continuo” 4-dimensionale 2) “invarianza” delle leggi del moto in riferimenti inerziali 3) la velocita’ della luce (c) nel vuoto e’ una costante, indipendetemente dal riferimento 2 Fra le conseguenze: E mc Equivalenza di massa e energia Il significato profondo sta nel fatto che l’energia puo’ essere convertita in massa e viceversa: Non e’ piu’ necessario che in un sistema di particelle in interazione fra di loro il numero di queste rimanga costante... G.Battistoni, INFN Milano Creazione e Annichilazione L’energia disponibile nelle collisioni fra particelle puo’ essere convertita in altre nuove particelle G.Battistoni, INFN Milano I Raggi Cosmici Sino dagli inizi del 1900 si comincia a capire che siamo continuamente bombardati da particelle che provengono dallo spazio extraterrestre e che collidono con gli atomi dell’atmosfera Essi consistono sostanzialmente di protoni (o dei nuclei atomici) che vengono dallo spazio. Grazie all’invenzione di strumenti di osservazione come la “camera a nebbia” si misurano i prodotti di queste collisioni e si scoprono nuove particelle. G.Battistoni, INFN Milano Collisioni con produzione di particelle Decadimenti G.Battistoni, INFN Milano Annichilazione G.Battistoni, INFN Milano Alcune nuove scoperte: I “muoni” () : sono simili agli elettroni ma sono 200 volte più pesanti. Inoltre, al contrario degli elettroni, che sono stabili, i vivono circa 2.2 microsecondi (ms) G.Battistoni, INFN Milano Materia ed Antimateria La relatività applicata alla Meccanica Quantistica produce una nuova “equazione del moto” (L’equazione di Dirac) che prevede delle soluzioni inaspettate... ...apparentemete assurde... P.A.M. Dirac Particelle con energia negativa??? che viaggiano all’indietro nel tempo??? 1932: scoperta del positrone Dopo questa scoperta sono interpretate come antiparticelle: l’anti-materia G.Battistoni, INFN Milano Materia e AntiMateria Materia e antimateria sono perfettamente simmetriche: per ognuna delle particelle fondamentali della materia esiste una antiparticella che differisce solo per il segno di alcune proprietà, come la carica elettrica. Quando materia e antimateria collidono fra di loro si “annichilano” e la loro energia riappare come fotoni o altre coppie di particelle-antiparticelle. G.Battistoni, INFN Milano Un’altra nuova scoperta del 1947/1948 La particella (Lattes, Powell, Occhialini) sembra simile al ... G.Occhialini anch’essa instabile (decade in !!)... Che questa particella abbia a che fare con la misteriosa e potentissima “colla” nucleare? (torneremo dopo su questo concetto...) G.Battistoni, INFN Milano I decadimenti radioattivi Lo studio della radioattivita’ naturale condusse all’identificazione di un processo particolare: il decadimento del neutrone (t ~ ¼ d’ora per il neutrone libero) Inizialmente si pensava che fosse la seguente trasformazione: n p eMa le cose non tornavano: In questa ipotesi l’elettrone deve essere “monocromatico” Invece le misure davano uno “spettro continuo”... Ipotesi di una nuova particella: il neutrino Tutto si speiga se esiste un’altra particella molto “leggera” e neutra Fu chiamata “neutrino” n p e- e W. Pauli Passarono molti anni prima che la sua esistenza fosse dimostrata completamente. Essa ha un ruolo fondamentale nelle reazioni che converto neutroni in protoni, e viceversa. Queste reazioni sono anche importanti per il funzionamento del Sole e delle altre stelle. G.Battistoni, INFN Milano Ancora sulle collisioni fra particelle.... Non solo produzione di nuove particelle dalla conversione di energia in materia, ma anche indagine della possibile struttura interna delle particelle stesse (la lezione di Rutherford!!!). Diffusione dei proiettili come metodo per “vedere” la struttura interna di un oggetto G.Battistoni, INFN Milano Cosa significa “vedere”? Ricordiamo che la luce é radiazione elettromagnetica (onde) . Se un’onda ha una lunghezza d’onda MINORE O COMPARABILE alle dimensioni di un oggetto, allora questo é capace di modificare il percorso delle onde (diffrangere, diffondere) G.Battistoni, INFN Milano Possiamo “vedere” un atomo, un nucleo, una particella subatomica? La dimensione tipica di una particella subatomica (per esempio il protone) é dell’ordine di 10-15 m (0.000000000001 mm). Questa misura la chiamiamo:1 Fermi (fm) La luce visibile é fatta di onde con lunghezza d’onda compresa tra 0.4 e 0.8 mm: non può essere usata per vedere qualcosa piu piccolo di 1 mm! Che onda serve per vedere 1 fm o meno? (m) =c/ (Hz) E = h (MeV) 10-15 ~3 1023 ~ 200 10-16 ~3 1024 ~ 2000 10-17 ~3 1025 ~ 20000 G.Battistoni, INFN Milano torniamo al concetto di particelle come onde h p “quantità di moto”: m0 v v2 1 2 c Maggiore é la quantità di moto (energia) di una particella, Minore é la sua lunghezza d’onda associata E p 2c 2 m 2c 4 proiettile un fascio di particelle di una data energia può “vedere” un oggetto di dimensioni COMPARABILE alla sua l associata bersaglio G.Battistoni, INFN Milano Difficoltà e necessità di nuovi strumenti I raggi cosmici arrivano con energia varia e imprevedibile e collidono con i nuclei dell’atmosfera ad altezze diverse Nuovo obiettivo: creare una condizione sperimentale totalmente controllabile: a) un “fascio” di particelle di energia nota diretto contro b) un “bersaglio” preparato c) attorno ad un dispositivo di rivelazione dei prodotti delle collisioni Nasce la necessità di costruire/inventare acceleratori di particelle artificiali: i microscopi dell’infinitamente piccolo G.Battistoni, INFN Milano FISICA DELLE PARTICELLE ELEMENTARI FISICA DELLE ALTE ENERGIE G.Battistoni, INFN Milano I primi acceleratori Primi tentativi piu ovvi: accelerare una particella elettricamente carica sotto l’azione di un campo elettrico statico: Energia = q |E| d = q V per un campo V/d uniforme Serve una tensione continua elevata... Generatori Elettrostatici “Moltiplicatori di Tensione” G.Battistoni, INFN Milano Acceleratore/generatore Cockroft-Walton G.Battistoni, INFN Milano Il LINear ACcelerator (LINAC) Una grossa tensione statica non regge: diamo una serie di “spinte” brevi ma “robuste” R. Wideröe G.Battistoni, INFN Milano Il primo CICLOTRONE Ernest O. Lawrence G.Battistoni, INFN Milano ciclotrone da 68 cm per protoni: si raggiungono gli 8 MeV!!! La relatività impone dei limiti! difficile da usare per protoni di energia superiore e comunque per particelle leggere come l’elettrone! G.Battistoni, INFN Milano Il SINCROTRONE Serve una nuova idea proprio per superare i limiti imposti dalla relatività... G.Battistoni, INFN Milano 1959: Il primo sincrotrone italiano G. Salvini Lab. di Frascati: elettroni 1.5 GeV. Lavorò fino al 1975 G.Battistoni, INFN Milano Emilio Segre e la scoperta dell’antiprotone 1955 p+p p+p+p+p Il “Bevatron” di Berkley G.Battistoni, INFN Milano Rivelazione con emulsioni fotografiche L’annichilazione di un anti-protone G.Battistoni, INFN Milano Nasce il CERN a Ginevra E.Amaldi Il sincrotrone per protoni da 30 GeV G.Battistoni, INFN Milano “Rivelano” Come si “identificano” le particelle prodotte? Nel passato le tracce venivano visualizzate in oggetti come le “camere a nebbia”. Poi nacquero le “camere a bolle” e o le “camere a scintilla”. Oggi usiamo dispositivi dove le particelle producono segnali di corrente elettrica che vengono “digitalizzati” e registrati mediante tecniche computeristiche: vediamo le tracce su uno schermo per mezzo di “programmi di ricostruzione”. G.Battistoni, INFN Milano G.Battistoni, INFN Milano In pochi anni lo “zoo” cresce... p t L n e+ h K+ t e- 0 K- r K0 D w B e f Cominciano ad essere troppe per essere veramente “elementari” e “fondamentali”... G.Battistoni, INFN Milano Un nuovo modello semplifica lo zoo delle particelle... “adroni” Le particelle che subiscono o generano la forza nucleare NON SONO ELEMENTARI Esse sono composte da particelle più elementari: i “quarks” “barioni” : 3 quarks (carica elettrica frazionaria) “mesoni”: 1 quark + 1 antiquark L’algebra (Teoria dei Gruppi) irrompe nella fisica teorica... G.Battistoni, INFN Milano M. Gellman Stanford Linear Accelerator Center Qui furono fatti i primi esperimenti chiave per dimostrare che il protone non era elementare... 3 tipi di quark: u, d, s (up, down, strange) forse ce n’é un quarto... G.Battistoni, INFN Milano Anni ’60: una nuova idea sperimentale... made in Italy B. Touschek G.Battistoni, INFN Milano Nasce AdA Anello di Accumulazione (di elettroni e positroni) x G.Battistoni, INFN Milano e+ q e- q t dopo AdA: Adone (anni ’70) 1.5+1.5 GeV G.Battistoni, INFN Milano Riassunto della nostra comprensione del mondo alla data di oggi Tutto nell’universo é composto a partire da un piccolo numero di “mattoni elementari” di base: sono le particelle elementari (subatomiche), che sono governate da poche forze fondamentali. Alcune di queste particelle sono stabili e formano la materia normale. Altre invece “vivono” solo per frazioni di secondo e “decadono” in particelle stabili. G.Battistoni, INFN Milano I Mattoni dell’Universo che costituiscono la materia Oggi sappiamo che tutta la materia dell’Universo é costruita a partire da circa un centinaio di differenti tipi di atomi. Ogni atomo é fatto di elettroni orbitanti intorno ad un nucleo con carica elettrica positiva. Il nucleo stesso consiste di altri oggetti più semplici: protoni (positivi) e neutroni (neutri). Li chiamiamo “nucleoni”. G.Battistoni, INFN Milano I Mattoni dell’Universo che costituiscono la materia L’elettrone sembra non avere alcuna struttura interna. Invece i protoni ed i neutroni sono particelle composite: ognuno contiene 3 “quarks”. Come gli elettroni, i quarks non hanno struttura. Per fare i protoni e i neutroni servono 2 tipi di quark, chiamati “up” e “down”. Forse sono questi i veri componenti “elementari” G.Battistoni, INFN Milano Il modello atomico oggi… G.Battistoni, INFN Milano La scala delle grandezze… Questi li consideriamo elementari G.Battistoni, INFN Milano Queste 4 particelle elementari sono tutto ciò di cui abbiamo bisogno per costruire la materia ordinaria intorno a noi. Tuttavia abbiamo identificato anche forme di materia meno ordinaria che esistono ma che non possiamo vedere con gli occhi: i neutrini, i muoni e le altre particelle instabili creati nelle collisioni della materia cosmica che arriva dallo spazio o nelle collisioni prodotte con acceleratori ad alta energia e “l’immagine speculare” di tutto questo: l’antimateria. G.Battistoni, INFN Milano Materia ad alta energia Negli esperimenti con acceleratori sono state trovate ancora altre particelle elementari. Per esempio sappiamo che c’é una terza particella carica del tipo dell’elettrone e del muone, ma 3550 ancora più pesante dell’elettrone. Si chiama “tau” (t) e vive solo per circa 0.3 x 10-12 s. Esso dopo decade o in elettrone o in muone o persino in p, insieme ad un terzo tipo di neutrino: il t. G.Battistoni, INFN Milano Molte altre particelle vengono prodotte nelle collissioni ad alta energia, ma non sono “fondamentali” (elementari), perchè sono composte da quarks. Ci sono per esempio delle particelle pesanto che sono composte da altri nuovi quarks più pesanti di “up”, “down” e “strange”: essi sono i quarks chiamati “charm”, “bottom” e “top”. Conosciamo quindi in totale 6 differenti tipi (“sapori”) di quark. G.Battistoni, INFN Milano quarks leptoni che formano poi particelle composte G.Battistoni, INFN Milano La colla della Natura: che cosa tiene insieme la materia? Le particelle fondamentali si legano fra di loro per formare strutture a tutte le scale di grandezza: dal protone che é fatto di 3 quarks, agli atomi, poi alle molecole e quindi i liquidi i solidi ecc., fino agli enormi conglomerati di materia nelle stesse, nelle galassie. Questo é possibile per mezzo di sole 4 interazioni di base, quelle che noi chiamiamo forze. G.Battistoni, INFN Milano Cosa sono le forze? La relatività di Einstein IMPONE di superare il concetto classico di “azione immediata a distanza” : Nulla può essere trasmesso a velocità maggiore della luce Ogni particella esercita un’azione su un’altra attraverso lo scambio di un “mediatore” forza = interazione = scambio G.Battistoni, INFN Milano Torniamo agli anni prima della seconda guerra mondiale: l’indagine sulla forza che tiene insieme il nucleo... La forza (interazione) “nucleare” deve originarsi dallo “scambio” di una particella che pesa ~200 volte il peso di un elettrone il “Mesone” I.Yukawa Per molto tempo si pensò che il muone fosse il mesone di Yukawa... In Italia (Conversi, Pancini, Piccioni) dimostrarono che non lo era G.Battistoni, INFN Milano M.Conversi G.Battistoni, INFN Milano Ogni fenomeno come creazione, decadimento, annichilazione, ecc. é espressione dell’azione di una forza fondamentale Ancora questa parola!! dovuta alla mediazione di qualche agente (particella) G.Battistoni, INFN Milano Le Forze Fondamentali La più familiare fra le forze fondamentali di base é sicuramente la gravità, ma i suoi effetti sulle particelle sono estremamente piccoli. Una interazione molto più forte é quella elettromagnetica. Quando però esploriamo l’interno del nucleo atomico e strutture più piccole (i nucleoni) scopriamo 2 nuove forze: la forza nucleare debole e la forza nucleare forte. G.Battistoni, INFN Milano La Forza Nucleare Debole La forza Nucleare debole é responsabile del decadimento b che prima abbiamo ricordato: n p e- e (la prima teoria fu di E. Fermi) E’ anche alla base del dell’idrogeno nelle stelle. processo G.Battistoni, INFN Milano di combustione La Forza Nucleare Forte La forza Nucleare forte tiene insieme i quarks dentro il protone, i neutroni e le altre particelle composite. Nel nucleo atomico, l’interazione forte é 100 volte più intensa dell’interazione elettromagnetica! La forza nucleare forte é molto speciale: diventa più forte aumentando la distanza! Le particelle che sentono l’interazione forte si chiamano “adroni” e sono tutte composte da quarks G.Battistoni, INFN Milano 1 Nucleare forte 10-2 Elettro-Magnetica 10-13 Nucleare debole 10-25 Gravitazionale G.Battistoni, INFN Milano Descrizione Moderna di cio’ che chiamiamo “Interazioni” o “Forze” Meccanica Quantistica + Relatività = Teoria Quantistica dei Campi I “diagrammi di Feynman” Un esempio di base: l’interazione elettromagnetica fra un elettrone ed un protone R.P. Feynman (1948) x e(p) p(k) x1, t1 e(p’) x2, t2 Un fotone viene “scambiato” fra la 2 particelle: esso media l’interazione p(k’) G.Battistoni, INFN Milano t G.Battistoni, INFN Milano G.Battistoni, INFN Milano La Fisica della Particelle oggi: il “Modello Standard” Tutte le scoperte e le teorie elaborate da migliaia di fisici dall’ultimo secolo ad oggi hanno portato all’elaborazione di un quadro sulla struttura fondamentale della materia che chiamiamo: il Modello Standard delle Forze e delle Particelle. Esso richiede: 12 particelle che costituiscono la materia e 4 particelle che sono “portatori” delle forze. G.Battistoni, INFN Milano G.Battistoni, INFN Milano FISICA DELLE PARTICELLE ELEMENTARI FISICA DELLE ALTE ENERGIE CAPIRE LE FORZE FONDAMENTALI E LA LORO UNITA` Adesso abbiamo capito cosa é veramente “fondamentale”!!! Siamo capaci di estendere il lavoro di unificazione iniziato con la forza elettro-debole? G.Battistoni, INFN Milano Tra i maggiori contributori moderni: Nobel 1986 Teoria elettro-debole (anni ’70) S. Glashow S. Weinberg A. Salam Nobel 1999 Impianto per la Teoria Unificata INFN Milano G.t’Hofft G.Battistoni, M.Veltman Nobel 1983 C. Rubbia Scoperta del W e Z Esp. UA1 al CERN sul collider SPS G.Battistoni, INFN Milano Lo “Spin” (momento della quantita’ di moto intrinseca...`) G.Battistoni, INFN Milano Alcuni numeri sui mattoni elementari... leptoni quarks G.Battistoni, INFN Milano Alcuni numeri sulle particelle composte G.Battistoni, INFN Milano Notizie sui mediatori delle forze... G.Battistoni, INFN Milano Il problema della massa... Le particelle hanno masse molto diverse: i fotoni e i “gluoni” hanno massa nulla mentre i W e gli Z pesano quanto 80 e 9-0 protoni. Il quark “top” pesa il doppio di un W! Nel Modello Standard una particella acquista massa tramite un particolare processo che chiamiamo il “meccanismo di Higgs”. Questo prevede l’interazione con un’altra particella ancora: il “Bosone di Higgs”. E’ l’intensità di questa interazione che crea la massa. Dobbiamo ancora dimostrare questa ipotesi: dobbiamo scoprire se il Bosone di Higgs esiste davvero! G.Battistoni, INFN Milano La fisica delle particelle e la comprensione dell’Universo Oggi sappiamo in modo certo che l’Universo ha avuto inizio da una fase molto “calda” e a grande densita’ di energia: il “Big Bang” Per pochi istanti, durante e poco dopo questa fase tutte le particelle, anche quelle instabili hanno convissuto. Da allora (~13.7 miliardi di anni fa) solo l’enorme concentrazione di energia che si può raggiungere in un “acceleratore di particelle” può riportare in vita quelle particelle che sono decadute. G.Battistoni, INFN Milano . Pertanto studiare le particelle elementari é come “guardare indietro” nel tempo ricreando l’ambiente del primo Universo. Studiare le collisioni fra particelle permette di capire le forze fondamentali che governano l’Universo intero e tutto ciò che esso contiene e capire come esso si é evoluto Per capire la formazione delle stelle, della terra, e in ultima analisi, della natura vivente. G.Battistoni, INFN Milano FISICA DELLE PARTICELLE ELEMENTARI FISICA DELLE ALTE ENERGIE CAPIRE LE FORZE FONDAMENTALI E LA LORO UNITA’ CAPIRE LA FORMAZIONE E L’EVOLUZIONE DELL’UNIVERSO G.Battistoni, INFN Milano Alcune affermazioni oggi condivise... - l’universo é in espansione (probabilmente in espansione accelerata) -circa 13-14 miliardi di anni fa l‘universo era molto denso, concentrato e molto “caldo”: grande densità di energia -oggi l’universo é dominato dalla forza di gravità -nella sua fase “calda” le particelle elementari non potevano essere legate fra di loro e le forze nucleari forte e debole e la forza elettromagnetica erano il motore dominante... Ma ci sono ancora parecchi misteri... G.Battistoni, INFN Milano Materia e AntiMateria nell’Universo Abbiamo motivi per credere che quando si é originato l’Universo, circa 14 miliardi di anni fa, c’era la stessa quantita di materia e antimateria. Nell’Universo attuale invece, a parte ciò che si crea nelle collisioni, non vediamo antimateria intorno a noi. Questo é uno dei problemi che ancora non abbiamo risolto: -dove se ne é andata l’antimateria? -perchè materia e antimateria non si sono annichilate lasciando solo energia (fotoni) nell’Universo? G.Battistoni, INFN Milano Alcune domande spinose emerse recentemente dall’astrofisica Le galassie vicino a noi e tutto l’universo sembrano essere riempiti da una materia di tipo diverso, che non produce luce... la Materia Oscura... Di cosa é fatta???? L’espansione dell’universo sta accelerando!!! Oltre che dalla materia oscura l’universo sembra dominato da un tipo di energia che non conosciamo e che sembra comportarsi diversamente: la chiamiamo Energia Oscura Cosa é ????? G.Battistoni, INFN Milano La maggior parte dell’Universo (~95%) é fatto di qualcosa di cui non sappiamo nulla e che ancora non capiamo!!! G.Battistoni, INFN Milano Riassunto dei problemi del Modello Standard Fra le domande ancora non risolte le più importanti sono: •Quale é l’origine della massa delle particelle? •Si possono unificare tutte le forze? •Perché la carica elettrica, la massa, ecc., hanno quel valore e non un altro? •Dove é andata l’antimateria? •L’universo ha bisogno di anche altra materia e altra energia (quella che chiamiamo la “Materia Oscura” e l’”Energia Oscura”): cosa sono? G.Battistoni, INFN Milano UNIFICAZIONE COMPLETA GRAVITAZIONE INTERAZIONE NUCLEARE FORTE ELETTROMAGNETISMO INT. ELETTRO-DEBOLE GRANDE UNIFICAZIONE INT. DEBOLE G.Battistoni, INFN Milano La risposta sperimentale e teorica sul fronte delle Alte Energie... il Modello Standard é solo una tappa di un cammino ancora molto lungo... Il Modello Standard : •va ancora completato •va superato Nuove idee emergono in questi anni Nuovi fronti sperimentali si stanno aprendo G.Battistoni, INFN Milano Tante cose andrebbero al loro posto da sole in un quadro “super-unificato”... Che include anche la gravità... E’ possibile arrivare ad una descrizione unificata delle forze in uno spazio a 11 dimensioni: Il nostro spazio-tempo a 4 dimensioni é una membrana di questo spazio piu’ ampio Le altre dimensioni non sono facilmente osservabili perché “arrotolate” su loro stesse: sono possibili esperimenti su acceleratore per verificare questa ipotesi! G.Battistoni, INFN Milano La nuova macchina del CERN: il Large Hadron Collider G.Battistoni, INFN Milano Cosa é LHC Il Large Hadron Collider (LHC) inizierà ad operare nel 2007, facendo collidere fasci di protoni da 14 TeV. L’obiettivo di LHC é lo studio della particella di Higgs e di aprire le porte al superamento del Modello Standard... (super-gravità, extra-dimensioni, supersimmetria...) G.Battistoni, INFN Milano G.Battistoni, INFN Milano In pratica come si fa questo lavoro? Come funziona un acceleratore? Come si rivelano le particelle subatomiche? Come si rivelano i raggi cosmici? Perche’ e come si continuano a studiare i neutrini? Quali sono i progetti per affrontare le prossime sfide? L’Italia come partecipa? Il seguito alle prossime puntate... G.Battistoni, INFN Milano
