LHC - L'acceleratore di particelle del Cern (Higgs c'è: lui o chi per lui!))

[J-Gian]

Ogni tanto mi piace aggiornare su ciò che stanno facendo. Sarebbe bello sentire il parere di "viva l'italia", visto che mi pare lavori lì al CERN per l'esperimento ATLAS

Lunedì 08 Novembre 2010 12:50

Sono avvenute le prime collisioni con fasci stabili di ioni di piombo. E' accaduto questa mattina, attorno alle 11,45, nella macchina di LHC e un grande applauso nella sala di controllo ha sottolineato il nuovo successo della ricerca del CERN. "Tutti i rivelatori degli esperimenti erano accesi e funzionanti in pieno - ha detto Guido Tonelli, dell'INFN, responsabile internazionale dell'esperimento CMS - Sono davanti agli schermi dei computer e vedo le immagini di migliaia di tracce delle collisioni. Sembrano dire che tutto va in modo eccellente nella macchina e che avremo un mese di lavoro intenso. Stiamo ovviamente già registrando i dati che studieremo a partire dalla prossime ore". Le collisioni andranno avanti infatti fino al 4 dicembre, quando la macchina di LHC verrà fermata per la consueta pausa invernale e riprenderà attorno alla fine di febbraio con fasci di potoni.

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Gli ioni di piombo attualmente vengono accelerati ad una energia di 1.38 TeV per fascio, contro i 3,5 TeV di ciascun fascio di protoni utilizzati nei precedenti esperimenti.

In questo tipo di scontri si creano le condizioni di pressione e di riscaldamento della materia più estreme, tanto estreme che non si verificano nemmeno nei nuclei delle stelle. Bisogna risalire primi millisecondi dopo il Big Bang per trovar qualcosa di analogo... Per la cronaca parliamo di decine di migliaia di miliardi di gradi...

[Guglielmi]

in parole straccie? :/ ho seguito la cosa e non ci capisco moltissimo..

[J-Gian]

Ecco a voi anche il Bosone Z!

PER LA PRIMA VOLTA, IL BOSONE Z

Venerdì 19 Novembre 2010 17:36

L’esperimento CMS ha osservato per la prima volta nelle collisioni tra ioni di piombo i segni distintivi della presenza dei bosoni Z, le particelle scoperte da Carlo Rubbia nel 1983. Sono dieci gli eventi di questo tipo registrati da CMS: in essi è evidente la produzione di particelle che decadono immediatamente in due elettroni (più altre particelle) o in due muoni (più altre particelle), le cui masse sono consistenti con la massa del bosone Z. Messa a confronto con l’energia e la massa delle altre particelle prodotte nella collisione, la rivelazione del bosone Z può rappresentare la prima evidenza della formazione, a energie mai esplorate prima, di piccole quantità di plasma di quark e gluoni, uno stato in cui la materia ricalcherebbe condizioni simili a quelle dell’Universo nei primissimi istanti dopo la sua nascita. ‘’Questa scoperta è stata possibile grazie all’eccezionale prestazione di Lhc e l’elevatissima qualità del rivelatore CMS – ha commentato Guido Tonelli- responsabile internazionale dell’esperimento CMS. - CMS è particolarmente adatto a osservare decadimenti del bosone Z nel complesso contesto delle collisioni tra ioni pesanti. I ricercatori di CMS, sparsi in tutto il mondo, stanno ora analizzando i dati e pubblicheranno molto presto primi risultati sulle collisioni tra ioni pesanti a queste energie di frontiera, mai esplorate prima’’.

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[J-Gian]

Alcune animazioni degli scontri: Collisioni di ioni | LHC - Italia

Certo che la mole d'informazioni che escono dev'essere davvero enorme...

[owluca]

Certo che la mole d'informazioni che escono dev'essere davvero enorme...

yess !

[J-Gian]

Si faccia avanti Mr Higgs

Il bump di CDF Vi ricordate l'ultima volta che abbiamo parlato del bosone di Higgs? Era l'8 aprile e in un articolo intitolato E io che speravo fosse il bosone di Higgs vi raccontavo di come un gruppo di ricercatori dell'esperimento CDF negli Stati Uniti aveva individuato una "bump" nei dati sperimentali e tutti si sono precipitati a vedere se era o no il bosone di Higgs. Subito era apparso che non poteva essere il tanto cercato Higgs, ma poteva essere un segnale di nuova fisica. Purtroppo qualche settimana più tardi i colleghi di D0 (PDF), l'esperimento rivale di CDF che prende dati sulla stessa macchina acceleratrice, ha analizzato gli stessi dati non trovando nessun bumb.

Ma questa volta potrebbe essere diverso. Ieri, durante il meeting della European Physical Society (EPS-HEP) che è in corso a Grenoble in Francia, i 750 partecipanti erano tutti intenti ad ascoltare gli ultimi risultati dei gruppi di ricercatori dedicati alla scoperta del bosone di Higgs. Questa volta il protagonista è europeo, non tanto perché il meeting era in Europa, ma perché i due grossi esperimenti di LHC, Atlas e CMS, cominciano ad avere una quantità di dati sufficiente per poter dire qualche cosa. Forse non ancora abbastanza per dire come il bosone di Higgs sia fatto (in modo particolare la sua massa), ma almeno per dire come non è fatto. Ne avevamo già parlato, ma vale la pena ripeterlo: tra i vari esperimenti c'è una forte rivalità, solo il nome del primo verrà ricordato come scopritore, il secondo servirà solo per conferma. Così gli appartenenti all'esperimento Atlas si guardano bene dal confidare ai "nemici" di CMS i propri risultati. Questo fatto, ha reso il pomeriggio di venerdì ancora più surreale.

Tratto da CRANMER, Kyle (New York University)

Durante la sessione dedicata all'Higgs, prima vengono presentati alcuni lavori su singoli canali di decadimento, ovvero modi particolari in cui il bosone si mette in evidenza, e poi alla fine si passa ai lavori combinati, dove ogni esperimento mette insieme tutto le informazioni a disposizione e presenta un quadro generale. I primi a presentare i dati combinati sono stati quelli di Atlas (qui trovate la presentazione), non c'è nulla di particolarmente eclatante, fino a quando si arriva alla diapositiva dove si mostra uno specifico canale di decadimento (H -> WW ->lvlv), quando un bosone di Higgs decade in una coppia di bosoni W e a loro volta in 2 leptoni carichi e 2 neutrini. Il grafico che ha attirato l'attenzione è quello che vi riporto qui sopra. Vedete che la linea nera, che nella parte destra del grafico ricalca piuttosto bene quella tratteggiata ed è sempre all'interno della zona verde, nella parte sinistra è addirittura fuori dalla banda gialla. Questo è l'equivalente del "bump" nei dati di cui avevamo già parlato l'altra volta, c'è qualcosa lì sotto che ha spostato la riga nera da quella tratteggiata. Visto che si trova proprio ai limiti della zona gialla, i fisici di Atlas non erano particolarmente eccitati, poteva essere una semplice fluttuazione, oppure una cattiva interpretazione del fondo, un errore nella simulazione.

Tratto da KORYTOV, Andrey

Ma la faccia degli scienziati di CMS raccontava tutta un'altra storia. Il loro intervento arrivava subito dopo quello di Atlas (presentazione) e indovinate un po'? Esattamente nello stesso canale di decadimento anche loro misurano un lieve eccesso in un intervallo di masse compatibile. Nel grafico qui a fianco vedete infatti che la linea nera esce ancora dalla banda gialla.

Nessuno dei due esperimenti, singolarmente, era pronto a gridare alla scoperta, ma è chiaro che due esperimenti differenti, con sistematiche e background completamente diversi, che arrivano in modo indipendente alla stessa conclusione rafforza di molto la forza delle singole affermazioni.

La conclusione è che un altro passo in avanti è stato fatto nella caccia all'Higgs e nella sua compresione, e mentre gli scienziati stanno analizzando altri dati già registrati, per la prossima conferenza in agosto vedremo quasi sicuramente un grafico con i dati combinati di entrambi i rivali.

Da: unico-lab: Si faccia avanti Mr Higgs

[fotone]

j-gian, ti interessi di queste cose per passione oppure fai qualcosa che riguarda la fisica delle particelle?

Come scrivevo nell'altro thread: come d'altra parte CMS e ATLAS hanno precisato, no e' il caso di iniziare a festeggiare la scoperta dell'higgs fino a quando non c'e' un'evidenza a 5 sigma indipendentemente sui due esperimenti. Al momento, ma anche questo va preso che il fatto che in realta' ancora la statistica e' poca rispetto agli obiettivi prefissati, la notizia piu' notevole e' che non c'e' evidenza di nessuna fisica oltre il modello standard come descritto dai modelli supersimmetrici minimali, quindi c'e' ancora tanto lavoro da fare.

g.

[J-Gian]

j-gian, ti interessi di queste cose per passione oppure fai qualcosa che riguarda la fisica delle particelle?

Eh magari, ne avessi la testa e le basi adeguate...

Diciamo che si tratta di pura curiosità, passione generale per scienza e tecnica, nonché interesse per la divulgazione scientifica

Il proposito è che temi e notizie di questa tipologia abbiano un po' più di visibilità rispetto a quanta ne viene data sui media classici e, possibilmente, che l'informazione che passa sia il più possibile corretta, anche quando semplificata.

Quindi qualsiasi intervento - anche sporadico - di persone che come te ne masticano per davvero, è più che gradito: certo non è facile portare avanti discussioni su materie di questo calibro, ma dal numero di visite è evidente che più di qualcuno infila il naso in questa discussione, quantomeno per vedere si vi sono novità interessanti

[fotone]

Concordo con te che ci sarebbe bisogno (forse proprio da parte nostra) di fare un po' piu' di divulgazione, evitando di essere approssimativi ed inesatti. Ovviamente non e' cosa banale, e anche i piu' titolati che ci hanno provato ottengono risultati, qualche volta, molto (troppo) deludenti (vedi Zichichi). Per fortuna c'e' qualche buon blog, sia in lingua italiana che inglese, fatto da ricercatori, in cui gli argomenti sono trattati in modo esauriente e preciso.

Visto che poco sopra citavi il bumb di CDF (che non puo' essere l'Higgs perche' altrimenti avrebbe una sezione d'urto (ovvero una probailita' di decadere nel canale W+jet) irragionevole a quella massa) la cosa sta andando avanti perche' pare che D0 (l'altro esperimento del Tevatron) non veda nulla. In ogni caso la settimana scorsa a EPS-HEP (conferenza europea bi-annuale sulla fisica delle particelle) CDF ha confermato l'osservazione con piu' statistica, "criticando" il modello usato per la parametrizzazione del fondo fatta da D0. Pare che metteranno su una task force per combinare i risultati. Intanto CMS e ATLAS pare non vedano niente, ma ancora non hanno raggiunto la sensitivita' corretta all'energia piu' alta di LHC (le sezioni d'urto aumentano con l'energia e quindi il fondo WZ, e gli altri fondi, vanno sottratti correttamente). Qui non girano indiscrezioni in merito, e c'e' abbastanza scetticismo. Anche in questo caso, pero'. soltanto la statistica potra' dire se veramente c'e' qualcosa (lo Z' ?) oppure no.

Il fronte piu' caldo, al momento, sono i neutrini, dopo il risultato di T2K sull'apparizione dei neutrini elettronici. Al CERN, oltre a continuare il programma CNGS (Neutrini del CERN al GranSasso) per l'apparizione del neutrino Tau, c'e' una proposta (da parte di Rubbia) di portare Icarus (uno dei due esperimenti del Gran Sasso) al CERN per fare un near-detector. L'idea e di cercare di fare qualcosa anche sulla violazione di CP nei neutrini, dopo i recenti risultati un po' strani sull'argomento (MINOS). I neutrini, comunque, sono un po' "modaioli" (dal mio punto di vista), o meglio gli esperimenti sono per persone molto pazienti e danno risultati con parsimonia; magari tra un annetto, soprattutto se LHC trova qualcosa, il settore leptonico verra' messo momentaneamente da parte. Questo forse e' un peccato perche' sono convinto che da quelle parti ci potrebbero essere molte sorprese (d'altra parte, al momento, solo nei neutrini sappiamo che il Modello Standard non e' sufficiente, e sappiamo anche che non c'e' nessuna simmetria forte a proteggere la conservazione del numero leptonico... ovvero prima o poi li' troveremo le debolezze del modello).

ciao ciao

g.

[J-Gian]

Massima stima...

Sascha.Mehlhase.Info