Guida pratica per sondare l'ignoto:
miliardi di eV per un dottorando
02-02-2011
A. Branca
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Nuova era per la Fisica delle
particelle elementari
17 Maggio 1954
1983
30 Marzo 2010
Scoperta bosoni
Inizia
l'avventura
W
Z
Prime collisioni
a 7 TeV 2
Enorme quantita' di energia
Confronto con “oggetti tangibili”:
Un conticino..
Energia fascio
3.5 TeV
N pacchetti
2808
N protoni per
pacchetto
Energia
contenuta:
1011
~180 MJ
Fasci al punto di
interazione: 30 µm
Portaerei a 16 km/h
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Modello Standard
Teoria “effettiva”
Problemi concettuali ed indizzi sperimentali
Materia & Energia oscura
Oscillazione neutrini
Gravita' quantistica
Stabilita' massa dell'Higgs
Unificazione forze
Bariogenesi
WANTED
Higgs Boson
Possibili Soluzioni
Nuove
Teorie
Supersimmetria
Extradimensioni
....
Nuove
Particelle
M ~ O(TeV)
114 GeV < MH < 200 GeV
R: Possibile, ma allora deve trovare
D: E' possibile che LHC non trovi il
G. Altarelli
altro
bosone di Higgs?
D: E' possibile che LHC trovi l'Higgs R: E' tecnicamente possibile, ma non
e' naturale
ma non nuova Fisica?
D: E' possibile che LHC non trovi ne' R: No, e' “approssimativamente 4
impossibile”
l'Higgs ne' nuova Fisica?
La Scala del TeV riserva grandi
sorprese
Momento affascinante per noi
giovani!
La ricetta per sondare l'ignoto?
Fantasia
Curiosità
Impegno
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Ma cosa fa un dottorando?
1) si occupa del rivelatore
2) fa analisi (nuova Fisica per esempio!)
3) partecipa all'attività del gruppo locale
e dei gruppi della collaborazione
4) partecipa a scuole di dottorato
5) didattica
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Il dottorando ed il rivelatore
Spesso al CERN per seguire l'attività di presa dati (turni):
Controllo sistemi lettura
Stato dei sottorivelatori
Sistema di selezione online (trigger)
Qualità dati
E se ci sono
problemi?
Fa parte del gioco!
Una serie di esperti superqualificati
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sempre a disposizione
Il dottorando ed il rivelatore
Importantissima
occasione per acquisire una visione di
insieme del rivelatore
Meeting con gli Esperti
Meeting tra tutti coloro che in quel turno si
occupano del funzionamento del rivelatore
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Analisi
All'inizio di un esperimento è importante verificare
la correttezza delle quantità fisiche misurate
Esempio: Energia Trasversa Mancante (MET)
Possibile decadimento del
bosone W
W → lν
γ
e±
µ
π ± ,p
n
ν
µ
E = -ΣpT
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Analisi
MET in eventi W → µν con diversi algoritmi
I tre algoritmi sfruttano informazioni diverse per la
“ricostruzione” della MET:
- energia misurata dai calorimetri
- energia misurata dai calorimetri + tracciatore
- identificazione delle particelle
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Analisi II
Successivamente si procede a misure di Fisica
vere e proprie....
Massa invariante Z → µµ
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Un lavoro di gruppo...
Gruppo
CMS
Padova
Physics Object Groups
- Collaborazione con altri
membri del gruppo
- Discussione del proprio
lavoro ai meeting
- Partecipazione alla review
degli articoli
Collaborazione CMS
- e/gamma, Muons, ….
Physics Analysis Groups
- QCD, Electroweak, ….
Detector Performance
Groups
- DT/CSC/RPC, Tracker, ….
- Continuo aggiornamento sulle
attività di interesse e presentazione
del proprio lavoro ai meeting
(workshop, physics weeks, ….)
- Collaborazione con altri gruppi
- Responsabilità all'interno di
un gruppo
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Scuole di approfondimento
Lezioni su diversi argomenti di
frontiera della Fisica delle
alte energie:
- Oltre il Modello Standard
- Fisica dei neutrini
- Cosmologia
- QCD
- Fisica degli Heavy Ions
Ma anche lezioni su altri settori
della Fisica Moderna, per
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ampliare i propri orizzonti!
In conclusione
CMS e':
- una grande collaborazione internazionale
che coinvolge circa 3.000 scienziati
provenienti da tutto il mondo,
- un'opportunita' unica per imparare a fare
ricerca in un ambiente scientifico nuovo e
all'avanguardia,
- un Laboratorio di nuova Scienza al quale si
puo' contribuire con idee originali.
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