1/ Come altre attività, anche il #CERN torna a operare normalmente. Entro l’anno prossimo gli aggiornamenti degli esperimenti su abbiamo lavorato negli ultimi 3 anni saranno completati. Un test di collisioni ad alta energia è programmato per l’autunno del 2021.
2/ Spero di poter raccontare “in diretta” tutte queste fasi e quindi scrivo questo thread breve per spiegare alcune nozioni di base della fisica degli acceleratori e degli esperimenti sui collider. Ma cosa si intende quindi per “collider” (collisore)?
3/ Un collider è un sistema di magneti e cavità a radiofrequenza in grado di accelerare e mantenere e far scontrare delle particelle cariche su un’orbita circolare per un tempo lungo: svariate ore.
4/ Il primo collider è stato realizzato in Italia nel 1961 presso i Laboratori di Frascati dell’INFN: si chiamava Anello di Accumulazione (AdA). Era piccolissimo ma era in grado far circolare e scontrare elettroni e positroni in direzioni opposte con eguale velocità.
5/ In seguito i collider si sono evoluti. Un po’ come i dinosauri che per mantenere costante la loro temperatura corporea sono diventati enormi, così i collider per accelerare particelle ad energie sempre più grandi sono diventati enormi.
6/ Usando campi elettromagnetici possono accelerare solo particelle elettricamente cariche. Si preferisce accelerare particelle stabili come protoni o elettroni. Per motivi tecnici è più facile raggiungere energie estreme accelerando protoni.
7/ Il collider più grande e potente al momento su questo pianeta è l’LHC (Large Hadron Collider) del #CERN. Ricordate che AdA faceva scontrare elettroni e anti-elettroni (positroni) che circolavano in direzioni opposte? Beh #LHC invece fa scontrare protoni con altri protoni.
8/ Il protone accelerato raggiunge un’energia cinetica 7000 volte maggiore della sua massa che diventa trascurabile. In pratica il protone è pura energia cinetica. Lo scontro con un altro protone in direzione opposta fornisce il doppio dell’energia per la creazione di particelle.
9/ Sappiamo che energia e massa si equivalgono (E=Mc^2) e questo vuol dire che l’energia dello scontro può creare massa, ossia nuove particelle. Molte delle particelle create dallo scontro già le conosciamo. Il difficile è separare il grano dal loglio...
10/ Per “vedere” le nuove particelle create abbiamo bisogno di mettere degli strumenti nel punto in cui queste si scontrano. Dato che dobbiamo guardare tutto intorno alla traiettoria circolare la forma dei rivelatori è quasi sempre cilindrica.
11/ Visto che vengono create tantissime particelle diverse i rivelatori non sono fatti di un unico tipo di “sensore” ma sono composti di diversi sotto-rivelatori che usano diverse tecnologie ed effetti fisici ottimizzati per rivelare le diverse particelle.
12/ Ci sono diverse categorie di rivelatori di particelle: quelli traccianti (che misurano la traiettoria) e quelli che misurano l’energia (come i calorimetri). Inoltre ci sono rivelatori che misurano i tempi di volo dal momento dell'interazione a quello della rivelazione.
13/ In sostanza un rivelatore di particelle è una sorta di mega-scanner immerso in un campo magnetico (per curvare le traiettorie) che invece di digitalizzare un’immagine digitalizza un processo fisico reale. L’accuratezza di questi strumenti è straordinaria.
14/ Per esempio, il rivelatore di tempo di volo di ALICE è in grado di misure qualche decina di pico-secondi (millesimi di miliardesimi di secondo) mentre i suoi sensori a pixel hanno una risoluzione spaziale di 5 micron (millesimi di millimetro).
14/ Questo thread sarà utile nelle prossime settimane. Quando le installazioni termineranno e inizierà la messa a punto (commissioning) potrete fare riferimento a queste nozioni per capire la terminologia che userò nelle descrizioni delle operazioni. Buona Serata ⚛️🌙

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19 Sep
1/ Ho potuto leggere alcune parti del libro di Gunter Pauli. E' difficile trovare un solo periodo che non sia invalidato da una qualche disciplina scientifica conosciuta.
2/ Ne riporto qui uno in cui si fa una distinzione mai formulata prima né da Maxwell, né da Einstein, né da Feynman: quella tra onde elettromagnetiche naturali e artificiali. Secondo l'ottimo Gunter le seconde sarebbero polarizzate e quindi "cattive" mentre le prime no.
3/ La distinzione tra onde EM naturali e artificiali non ha alcun senso scientifico. E’ come dire che ci sono elettroni naturali o artificiali. Tutte le frequenze EM conosciute sono prodotte in continuazione da processi naturali terrestri o astronomici.
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23 Jul
Vedo che molte persone sostengono il #PianoAmaldi per il sostanziale raddoppio dei fondi per ricerca di base ed applicata per passare dallo 0.5% del PIL 🇮🇹 di oggi (all'1.1% nel 2026). Tuttavia vedo che ci sono alcuni che legittimamente dubitano che la ricerca generi ricchezza.
A chi dubita e anche a chi non dubita voglio sottoporre lo strano caso del Politecnico di Zurigo (ETH, in tedesco):

- Budget Federale CHF 2.5 MLD (2017)
- 21000 impiegati ( con 18 000 FTE)
- 800+ professori (molti eccellenze straniere)
- 30000 tra laureandi e dottorandi
ETH rifornisce il mercato del lavoro svizzero di personale altamente qualificato a livello tecnico-scientifico e manageriale. Oltre alla ricerca di base ETH sviluppa applicazioni che portano a tecnologie disruptive (ossia che rimpiazzano alter tecnologie, prodotti o servizi).
Read 9 tweets
15 Jul
1/ Spesso si sente parlare di nano-tecnologia: ossia della possibilità di realizzare macchine molecolari finalizzate a scopi ben specifici come ripulire le arterie dal colesterolo in eccesso. In realtà alcune macchine molecolari esistono già e si chiamano proteine. 👇👇👇
2/ Le proteine sono macchine molecolari che svolgono funzioni chiave per la vita. Sondano l'ambiente (gusto e olfatto), compiono lavoro meccanico (contrazione muscolare, digestione cibo) e formano strutture (capelli, ossa).
3/ Una grande differenza tra una macchina macroscopica ed una nano-macchina è che la prima dobbiamo assemblarla noi mentre la nano-macchina è in grado di assemblarsi da sola in apparente violazione del secondo principio della termodinamica.
Read 34 tweets
8 Jul
1/ In questi giorni sarete (spero) al mare o al lago e vi potete divertire ad andare in barca o a guardare chi ci va: tutti avete esperienza delle scie che i motoscafi lasciano in acqua: che ci crediate o meno un effetto simile accade con le particelle elementari cariche. 👇👇👇
2/ Se la barca in questione fosse un pattìno ed il rematore molto fiacco allora si muoverebbe lentamente e non riuscirebbe a creare una scia con un fronte d’onda coerente perché le perturbazioni sulla superficie dell’acqua avanzerebbero più velocemente della barca stessa.
3/ Ora guardiamo una barca che avanza in acqua a una velocità superiore alla perturbazione che provoca. Ossia le onde (assumiamole sferiche) della la scia sono sempre “all’inseguimento”: il fronte d’onda piano risultante forma un certo angolo con la direzione del moto.
Read 17 tweets
26 Jun
Intro/1 Lo Stato italiano spende ogni anno in ricerca di
base €6 MLD e in ricerca applicata €3 MLD - in tutto lo
0,5% del PIL - che è la metà di quello che spendono i
Paesi del Nord Europa #UgoAmaldi
Intro/2 Ciò ha conseguenze deleterie sulla nostra
competitività perché la ricerca pubblica è il motore
dell’innovazione tecnologica e dell’introduzione di
nuove forme di lavoro #UgoAmaldi
Intro/3 Il dopo-pandemia è il momento opportuno per
colmare il ritardo italiano nella ricerca pubblica
cominciando con l’aggiungere €1,5 MLD al bilancio 2021
della ricerca pubblica e continuando negli anni
successivi in modo da raggiungere l’1,1% del PIL nel
2026 #UgoAmaldi
Read 57 tweets
18 Jun
Il mistero del fuoco tormentava gli uomini da secoli quando nei secoli XVII e XVIII sembrò iniziare a trovare una soluzione grazie a chimici ancora un po' alchimisti come Johann Becher e Georg Stahl che formularono la teoria del flogisto.
Il flogisto era una "sostanza" che veniva liberata dalla
combustione, la respirazione e la calcinazione (oggi diremmo ossidazione) mentre il calore nasceva dal suo rilascio. La teoria si diffuse molto e rimase in auge fino al XVIII secolo inoltrato.
Però la teoria soffriva di diversi difetti: riscaldando un metallo in aria lo si trasformava nella "calce" (ossido) corrispondente. Secondo la teoria, la calce, formatasi dalla espulsione di flogisto dal metallo doveva essere più del materiale di partenza.
Read 14 tweets

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