Dalle macchine elettrostatiche agli acceleratori di particelle

Dimensione: px
Iniziare la visualizzazioe della pagina:

Download "Dalle macchine elettrostatiche agli acceleratori di particelle"

Transcript

1 PLS - Incontri di Orientamento Dalle macchine elettrostatiche agli acceleratori di particelle M. Diemoz - 16 dicembre 2011 INFN Sezione di Roma

2 Accelerare le particelle Una particella di carica elettrica e = 1.6! Coulomb passando attraverso una differenza di potenziale!v acquista una energia cinetica T = e!v. Questa energia, per comodità, si può misurare in elettronvolt, o ev. Secondo la meccanica classica, a questa energia cinetica corrisponde una velocità secondo la formula Quindi la particella, passando attraverso!v, viene accelerata. Pagina 2

3 Macchine elettrostatiche Agli inizi del novecento, lo studio sperimentale della struttura elementare della materia richiede sonde sempre più energetiche. Per raggiungere potenziali elettrici elevati, gli strumenti a disposizione erano le macchine elettrostatiche. Nelle macchine elettrostatiche, per raggiungere un elevato potenziale si devono accumulare meccanicamente cariche elettriche su un conduttore Pagina 3

4 Macchine elettrostatiche Agli inizi del novecento, lo studio sperimentale della struttura elementare della materia richiede sonde sempre più energetiche. Per raggiungere potenziali elettrici elevati, gli strumenti a disposizione erano le macchine elettrostatiche. Nelle macchine elettrostatiche, per raggiungere un elevato potenziale si devono accumulare meccanicamente cariche elettriche su un conduttore Macchina di Whimshurst Pagina 3

5 Macchine elettrostatiche Agli inizi del novecento, lo studio sperimentale della struttura elementare della materia richiede sonde sempre più energetiche. Per raggiungere potenziali elettrici elevati, gli strumenti a disposizione erano le macchine elettrostatiche. Nelle macchine elettrostatiche, per raggiungere un elevato potenziale si devono accumulare meccanicamente cariche elettriche su un conduttore Macchina di Van der Graaf Macchina di Whimshurst Pagina 3

6 Macchine elettrostatiche Agli inizi del novecento, lo studio sperimentale della struttura elementare della materia richiede sonde sempre più energetiche. Per raggiungere potenziali elettrici elevati, gli strumenti a disposizione erano le macchine elettrostatiche. Nelle macchine elettrostatiche, per raggiungere un elevato potenziale si devono accumulare meccanicamente cariche elettriche su un conduttore Macchina di Van der Graaf Macchina di Whimshurst Pagina 3

7 Qual'è il massimo!v ottenibile con una macchina elettrostatica (p.es. un Van der Graaf)? Limite: rigidità dielettrica dell'aria E max = 3!10 4 V/cm (aria secca) Per una sfera di r =1 m V max = E max!r = 3!10 4 V/cm!1 m " 3!10 6 V = 3 MV massima energia T max = e!v " e! 3 MV = 3 MeV Con raggi di circa un metro si possono raggiungere energie di qualche MeV, con scariche spettacolari! Pagina 4

8 Ma quanto è un'energia di 1 MeV? 1 MeV = 10 6! e(coulomb)!!v(volt) e = 1.6! Coulomb 1 MeV = 10 6! 1.6! Joule = 1.6! Joule è grande o piccola? se lascio cadere una matita, T = mgh " 10-1 Joule tuttavia la massa di una particella è molto più piccola m p = 0.17! g = 1.7! kg m e = 1/1840 m p = 0.9! kg Pagina 5

9 Quanto è grande 1 MeV = 1.6! Joule? Espressione classica dell'energia cinetica: T = 1/2 m v 2 m p = 1.7! kg m e = 0.9! kg v p = m/s = 14! 10 6 m/s v e = m/s = 6! 10 8 m/s v p e v e sono grandi o piccole? Pagina 6

10 Acceleratori di particelle Negli anni '30 i primi acceleratori (Van der Graaf o altre macchine elettrostatiche) raggiungevano qualche MeV. Oggi si costruiscono macchine per 14 TeV (14 milioni di MeV) Qual'è l'interesse a raggiungere energie sempre maggiori? Che ci si fa con le particelle di alta energia? Pagina 7

11 esperimenti di scattering o diffusione (o urto) Pagina 8

12 esperimenti di scattering o diffusione (o urto) Pagina 8

13 esperimenti di scattering o diffusione (o urto) Pagina 8

14 esperimenti di scattering o diffusione (o urto) Pagina 8

15 esperimenti di scattering o diffusione (o urto) Pagina 8

16 esperimenti di scattering o diffusione (o urto) Pagina 8

17 esperimenti di scattering o diffusione (o urto) Grandi densità di energia stato primordiale della materia Struttura della materia subatomica grande energia # grande potere risolutivo Produzione di particelle "artificiali" pesanti Pagina 8

18 Secondo la teoria della relatività, l'energia può essere convertita in massa: E = mc 2 E 1 E 2 $ E totale = E 1 + E 2 $ M = E totale /c 2 tanto maggiore è l'energia delle particelle incidenti, tanto maggiore è la massa delle particelle che possono Pagina 9

19 Secondo la teoria della relatività, l'energia può essere convertita in massa: E = mc 2 E 1 E 2 $ E totale = E 1 + E 2 $ M = E totale /c 2 tanto maggiore è l'energia delle particelle incidenti, tanto maggiore è la massa delle particelle che possono Se le particelle prodotte sono instabili, quello che si osserverà nei rivelatori sono i prodotti di decadimento Pagina 9

20 massa e energia Particelle "naturali": elettrone m = 0.9! kg = 0.5 MeV/c 2 protone, neutrone m = 1.7! kg = 0.9 GeV/c 2 Particelle "artificiali : bosoni intermedi W e Z: m W = 80 GeV/c 2, m Z = 91 GeV/c 2 la più pesante finora osservata è il quark top, m top = 174 GeV/c 2 Queste particelle così pesanti oggi possono essere prodotte solo in laboratorio attraverso macchine acceleratrici, ma negli stati primordiali dell Universo, quando la densità di energia era altissima, questi erano i costituenti fondamentali. Pagina 10

21 Come si supera il limite dovuto alla scarica di una macchina elettrostatica? Si può far passare la particella attraverso più!v acceleranti. Pagina 11

22 Come si supera il limite dovuto alla scarica di una macchina elettrostatica? Si può far passare la particella attraverso più!v acceleranti. La maniera più semplice sembra essere quella di utilizzare più volte lo stesso!v, tenendo la particella su un'orbita circolare. Pagina 11

23 Come si supera il limite dovuto alla scarica di una macchina elettrostatica? Si può far passare la particella attraverso!v più!v acceleranti. La maniera più semplice sembra essere quella di utilizzare più volte lo stesso!v, tenendo la particella su un'orbita circolare. Pagina 11

24 Come si supera il limite dovuto alla scarica di una macchina elettrostatica? Si può far passare la particella attraverso!v più!v acceleranti. La maniera più semplice sembra essere quella di utilizzare più volte lo stesso!v, tenendo la particella su un'orbita circolare. In realtà questo schema è un po troppo semplice: se la particella incontra un!v positivo tra le due facce, nel tornare dalla seconda alla prima faccia lungo la traiettoria circolare, incontrerà complessivamente lo stesso!v cambiato di segno! Pagina 11

25 Questo può essere evitato se la traiettoria si sviluppa dentro due gabbie di Faraday: la particella dentro la gabbia non risente del potenziale esterno la differenza di potenziale tra le due gabbie può essere invertita mentre la particella percorre la semicirconferenza in basso la particella passa tra le due gabbie incontrando di nuovo una tensione accelerante. +!V %!V La frequenza con cui la tensione è invertita deve essere sincronizzata col tempo impiegato dalla particella a percorrere la semicirconferenza Cosa può tenere una particella carica su un'orbita circolare? Un campo magnetico B! Forza di Lorentz = q v B qbr = mv Pagina 12

26 CICLOTRONE (E.O.Lawrence, 1931) 1932: 11" 1939: 60" Pagina 13

27 Large Electron Positron collider - CERN Pagina 14

28 1932 acceleratore elettrostatico C&W da 0.4 Mev p # Li # 2 He, prima trasmutazione del nucleo 1955 bevatrone di Berkeley da 6 GeV scoperta dell'antiprotone (Segré) 1969 LINAC di Stanford da 20 GeV struttura a quark del protone 1983 SppS del CERN scoperta di W e Z (Rubbia) 2009 LHC del CERN da 7+7 TEV Pagina 15

29 Quali sono le domande alle quali la fisica delle alte energie cerca ancora una risposta? Qual'è l'origine della massa? La materia oscura può essere fatta di particelle supersimmetriche? Perché l'universo è fatto di materia e non di antimateria?. Pagina 16

30 Un grande laboratorio europeo: il CERN Nel paesi europei tra cui l Italia costituiscono il CERN (organizzazione europea per la ricerca nucleare), sul confine fra Francia e Svizzera vicino Ginevra NO PROFIT Pagina 17

31 Pagina 18

32 Pagina 18

33 Pagina 18

34 Pagina 18

35 Pagina 18

36 Pagina 18

37 Pagina 18

38 Pagina 19

39 Pagina 19

40 Pagina 19

41 Pagina 19

42 Pagina 19

43 Pagina 19

44 Pagina 20

45 Pagina 20

46 Pagina 20

47 Pagina 20

48 Pagina 20

49 Rivelatori di particelle: riconoscono le impronte! Strati di materiale opportuno in opportuna sequenza Pagina 21

50 Le impronte ci dicono chi è passato! Pagina 22

51 Le impronte ci dicono chi è passato! Pagina 22

52 Le impronte ci dicono chi è passato! Pagina 22

53 Le particelle lasciano impronte! Pagina 23 J.P. Wellisch

54 La cattura delle particelle CMS CERN Pagina 24

55 Pagina 25

56 Pagina 26

57 Pagina 26

58 Pagina 26

59 Pagina 26

60 Pagina 26

61 ! Pagina 26

62 ! Pagina 26

63 Tanto tempo fa, tanta energia concentrata, particelle che oggi non vediamo e non conosciamo morivano e si creavano normalmente determinando Pagina 27 ciò che vediamo oggi. LHC s dal Big Bang!

64 & Tanto tempo fa, tanta energia concentrata, particelle che oggi non vediamo e non conosciamo morivano e si creavano normalmente determinando Pagina 27 ciò che vediamo oggi. LHC s dal Big Bang!

65 & Pagina 27 Tanto tempo fa, tanta energia concentrata, particelle che oggi non vediamo e non conosciamo morivano e si creavano normalmente determinando ciò che vediamo oggi. LHC s dal Big Bang!

66 La materia oscura La materia identificata (H, He ) rappresenta circa il 4% della della massa dell Universo Le osservazioni astronomiche possono ricostruire la distribuzione di questa materia oscura ma non identificarne la natura Di cosa è fatta la Materia Oscura? Pagina 28

67 L avventura è cominciata! Pagina 29

68 Ci si aspettano sorprese... Pagina 30

69 Il quadro d insieme E un ventilatore! E una lancia! E un muro! E una corda! E un serpente! E un albero! Essere pronti con la mente libera da pregiudizi! La M. fisica Diemoz - INFN è una Roma scienza sperimentale 14/1/2011 Mai dimenticarlo. Pagina 31

70 Qualche dato sulle ricercatrici Le ricercatrici sono circa il 10% della popolazione che lavora al progetto LHC e vengono da tutte le parti del mondo. Se guardiamo la componente italiana Pagina 32 questa % sale a circa il 20%.

Theory Italiano (Italy)

Theory Italiano (Italy) Q3-1 Large Hadron Collider (10 punti) Prima di iniziare questo problema, leggi le istruzioni generali nella busta a parte. In questo problema è discussa la fisica dell acceleratore di particelle del CERN

Dettagli

Le particelle elementari e la fisica di frontiera a LHC

Le particelle elementari e la fisica di frontiera a LHC Le particelle elementari e la fisica di frontiera a LHC Valentina Zaccolo 26/03/19 e INFN Trieste Valentina Zaccolo Particelle e LHC Università 1 Dal mondo visibile... Dal macro al micro 26/03/19 Valentina

Dettagli

l'antimateria l'antimateria

l'antimateria l'antimateria noi e... l'antimateria l'antimateria Livio Lanceri - UniTS, Dipartimento di Fisica Prolusione all Anno Accademico 2014-2015 1 l antimateria nella stampa quotidiana nel 1996, pochi mesi dopo la fabbricazione

Dettagli

Alta Tensione. Alta tensione. La Fisica dell elettromagnetismo attraverso lo studio degli strumenti scientifici storici del Virgilio

Alta Tensione. Alta tensione. La Fisica dell elettromagnetismo attraverso lo studio degli strumenti scientifici storici del Virgilio Alta Tensione Alta tensione La Fisica dell elettromagnetismo attraverso lo studio degli strumenti scientifici storici del Virgilio Generatori di alta tensione elettrostatici Corsa alle alte energie Laboratorio

Dettagli

Cosa vogliamo capire studiando la fisica delle particelle elementari?

Cosa vogliamo capire studiando la fisica delle particelle elementari? 13 a edizione C. Patrignani - Bologna Masterclasses 2017 2 Cosa vogliamo capire studiando la fisica delle particelle elementari? quali sono i costituenti elementari della materia che ci circonda? quali

Dettagli

Le particelle elementari e l acceleratore LHC al CERN di Ginevra

Le particelle elementari e l acceleratore LHC al CERN di Ginevra Le particelle elementari e l acceleratore LHC al CERN di Ginevra Andrea Bizzeti Università di Modena e Reggio Emilia e Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Firenze andrea.bizzeti@fi.infn.it

Dettagli

Il bosone di Higgs: che cosa è? Come funziona? E a che cosa serve? Stefano Sandrelli INAF Osservatorio Astronomico di Brera

Il bosone di Higgs: che cosa è? Come funziona? E a che cosa serve? Stefano Sandrelli INAF Osservatorio Astronomico di Brera Il bosone di Higgs: che cosa è? Come funziona? E a che cosa serve? Stefano Sandrelli INAF Osservatorio Astronomico di Brera Riassunto: che cosa è la luce? Onda o par5cella? Il fotone. Natura ondulatoria

Dettagli

Abbiamo scoperto il bosone di Higgs. Scienza Estate giugno 2013

Abbiamo scoperto il bosone di Higgs. Scienza Estate giugno 2013 Abbiamo scoperto il bosone di Higgs Scienza Estate 10-11 giugno 2013 La materia è fatta di atomi Elettroni, in orbite ben definite N. Bohr, Premio Nobel 1922 Un nucleo, formato da protoni e neutroni Dall

Dettagli

Introduzione agli acceleratori Parte III: Emissione di sincrotrone

Introduzione agli acceleratori Parte III: Emissione di sincrotrone Introduzione agli acceleratori Parte III: Emissione di sincrotrone Gabriele Chiodini Istituto Nazionale di Fisica Nucleare Sezione di Lecce Corso di Laurea Magistrale in Fisica dell Università del Salento

Dettagli

GLI ACCELERATORI DI PARTICELLE

GLI ACCELERATORI DI PARTICELLE GLI ACCELERATORI DI PARTICELLE Giovanni Organtini Sapienza Università di Roma & INFN-Sez. di Roma PERCHÉ SI COSTRUISCONO? 2 PERCHÉ SI COSTRUISCONO? 3 PERCHÉ SI COSTRUISCONO? 4 PERCHÉ SI COSTRUISCONO? 5

Dettagli

Fisica delle Particelle: esperimenti. Fabio Bossi (LNF INFN)

Fisica delle Particelle: esperimenti. Fabio Bossi (LNF INFN) Fisica delle Particelle: esperimenti Fabio Bossi (LNF INFN) fabio.bossi@lnf.infn.it Il processo scientifico di conoscenza Esperimento Osservazione quantitativa di fenomeni riguardanti alcune particelle

Dettagli

Verso la gravità quantistica

Verso la gravità quantistica Verso la gravità quantistica Alberto Za aroni Alberto Za aroni (Milano-Bicocca) Verso la gravità quantistica Novembre 2015 2 / 1 I trionfi della Fisica del XX secolo Spiegano gli strani comportamenti della

Dettagli

Acceleratori di particelle

Acceleratori di particelle Dipartimento di Fisica a.a. 2004/2005 Fisica Medica 2 Acceleratori di particelle 21/3/2005 Spettrometro di massa Misura la massa di particelle, atomi e molecole ottenuta mediante annerimento di una lastra

Dettagli

F. Tartarelli (INFN-Milano)

F. Tartarelli (INFN-Milano) F. Tartarelli (INFN-Milano) Masterclass 2018 Milano, 12/03/2018 Benvenuti alle International Masterclasses Hands on particle physics 14 th Masterclasses 2018 5 a edizione Milano (INFN+UNIMI) 12/03/2018

Dettagli

Le Tesi in Fisica Teorica per la Laurea Magistrale in Fisica

Le Tesi in Fisica Teorica per la Laurea Magistrale in Fisica Le Tesi in Fisica Teorica per la Laurea Magistrale in Fisica Facoltá di Scienze M.F.N. 24 Gennaio 2010 La tesi nel curriculum di Fisica Teorica La tesi è l attività più significativa della laurea magistrale

Dettagli

Gli acceleratori di particelle

Gli acceleratori di particelle Gli acceleratori di particelle seconda parte Corso di valorizzazione delle eccellenze in Matematica e Fisica Liceo Statale Scientifico, Linguistico e Classico Giolitti-Gandino Come facciamo a vedere gli

Dettagli

Gli acceleratori e i rivelatori di particelle

Gli acceleratori e i rivelatori di particelle Gli acceleratori e i rivelatori di particelle Come studiare le proprietà dei NUCLEI? Facendoli collidere tra loro!!!! Informazioni: Dimensioni e struttura del nucleo Forze nucleari Meccanismi di reazione

Dettagli

L'origine della massa e il bosone di Higgs. Massimo Casarsa Istituto Nazionale di Fisica Nucleare Sezione di Trieste

L'origine della massa e il bosone di Higgs. Massimo Casarsa Istituto Nazionale di Fisica Nucleare Sezione di Trieste L'origine della massa e il bosone di Higgs Massimo Casarsa Istituto Nazionale di Fisica Nucleare Sezione di Trieste Trieste Next 28 29 30 settembre 2012 Scaletta ➊ Parte I: breve introduzione sul Modello

Dettagli

Introduzione alle particelle elementari

Introduzione alle particelle elementari Introduzione alle particelle elementari Andrea Bizzeti Università di Modena e Reggio Emilia e Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Firenze andrea.bizzeti@fi.infn.it Physics Masterclass, Modena

Dettagli

The Large Hadron Collider LHC

The Large Hadron Collider LHC The Large Hadron Collider LHC European Masterclasses 2008 dip. di Fisica G.Galilei 12/13/14 Marzo 2008 dott Stefano Lacaprara, INFN Laboratori Nazionali di Legnaro Large Hadron Collider Perche' lo facciamo

Dettagli

The Large Hadron Collider LHC

The Large Hadron Collider LHC The Large Hadron Collider LHC European Masterclasses 2007 dott Stefano Lacaprara, INFN Laboratori Nazionali di Legnaro stefano.lacaprara@pd.infn.it Large Hadron Collider Perche' lo facciamo Cos'e' Cosa

Dettagli

1. La velocità limite

1. La velocità limite 1. La velocità limite Abbiamo più volte accennato al fatto che la luce rappresenta la velocità limite per la propagazione delle interazioni. Sulla base di questo abbiamo, per esempio, proceduto a classificare

Dettagli

Introduzione alla Fisica di EEE plus

Introduzione alla Fisica di EEE plus Introduzione alla Fisica di EEE plus Emanuele Biolcati Liceo Classico Massimo D Azeglio 28 settembre 2018 Emanuele Biolcati 1 Poniamoci alcune domande 1 Raggi cosmici Cosa sono? Perché si studiano? Come

Dettagli

Materia e forze alla scala subatomica: il nucleo atomico, le particelle elementari

Materia e forze alla scala subatomica: il nucleo atomico, le particelle elementari Materia e forze alla scala subatomica: il nucleo atomico, le particelle elementari Andrea Bizzeti Università di Modena e Reggio Emilia Dipartimento di Scienze Fisiche, Informatiche e Matematiche Modena,

Dettagli

Uscita didattica al CERN di Ginevra

Uscita didattica al CERN di Ginevra Scaltritti Matteo Classe 5^A Caruggi Federico 14/10/2014 Il CERN Uscita didattica al CERN di Ginevra Il CERN, l'organizzazione europea per la ricerca nucleare, è un associazione istituita in Europa, che

Dettagli

FAM A+B C. Considera la disintegrazione di una particella A in due particelle B e C: A B +C.

FAM A+B C. Considera la disintegrazione di una particella A in due particelle B e C: A B +C. Serie 19: Relatività VIII FAM C. Ferrari Esercizio 1 Collisione completamente anelastica Considera la collisione frontale di due particelle A e B di massa M A = M B = M e v A = v B = 3/5c, tale che alla

Dettagli

La relatività ristretta. Lezioni d'autore

La relatività ristretta. Lezioni d'autore La relatività ristretta Lezioni d'autore Superquark-Albert Einstein Relatività (prima parte) VIDEO Superquark-Albert Einstein Relatività (seconda parte) VIDEO Materia e antimateria (a cura dell'agenzia

Dettagli

Il bosone di Higgs e la Teoria Finale

Il bosone di Higgs e la Teoria Finale Circolo Culturale Galileo Galilei Bologna, 21 dicembre 2012 J. Julve, Consiglio Superiore delle Ricerche (CSIC), Madrid Il bosone di Higgs e la Teoria Finale La particella di Dio? Peter Higgs Leon Lederman

Dettagli

La Fisica del Microcosmo

La Fisica del Microcosmo Fisica 24 ore La Fisica del Microcosmo Dalla Meccanica Quantistica al Modello Standard delle Particelle Elementari Le due grandi rivoluzioni dell inizio 900: Meccanica Quantistica Relatività E = mc 2 Equazione

Dettagli

Radioattività. 1. Massa dei nuclei. 2. Decadimenti nucleari. 3. Legge del decadimento XVI - 0. A. Contin - Fisica Generale Avanzata

Radioattività. 1. Massa dei nuclei. 2. Decadimenti nucleari. 3. Legge del decadimento XVI - 0. A. Contin - Fisica Generale Avanzata Radioattività 1. Massa dei nuclei 2. Decadimenti nucleari 3. Legge del decadimento XVI - 0 Nucleoni Protoni e neutroni sono chiamati, indifferentemente, nucleoni. Il numero di protoni (e quindi di elettroni

Dettagli

L Unificazione delle Forze: E Possibile? Gianfranco PRADISI Dipartimento di Fisica

L Unificazione delle Forze: E Possibile? Gianfranco PRADISI Dipartimento di Fisica L Unificazione delle Forze: E Possibile? Gianfranco PRADISI Dipartimento di Fisica I PILASTRI MECCANICA QUANTISTICA + Teoria Quantistica dei Campi Modello Standard Interazioni Elettrodeboli (Elettromagnetiche

Dettagli

Acceleratori di particelle

Acceleratori di particelle Acceleratori di particelle Un nucleo ha dimensioni dell ordine di 10-13 cm Come studiarlo? Lo studio delle proprietà nucleari e delle particelle subatomiche utilizza le reazioni nucleari. Reazione nucleare

Dettagli

Cosmologia e particelle

Cosmologia e particelle Cosmologia e particelle Ivan De Mitri Dipartimento di Fisica Università di Lecce Istituto Nazionale di Fisica Nucleare Due domande fondamentali: Quali sono i costituenti fondamentali della materia? Quali

Dettagli

Introduzione alla fisica delle particelle ed al Modello Standard. Giorgio Chiarelli Istituto Nazionale di Fisica Nucleare Sezione di Pisa

Introduzione alla fisica delle particelle ed al Modello Standard. Giorgio Chiarelli Istituto Nazionale di Fisica Nucleare Sezione di Pisa Introduzione alla fisica delle particelle ed al Modello Standard Giorgio Chiarelli Istituto Nazionale di Fisica Nucleare Sezione di Pisa La fisica delle particelle affronta domande sui componenti base

Dettagli

I mestieri del fisico I fisici e le particelle

I mestieri del fisico I fisici e le particelle I mestieri del fisico I fisici e le particelle Un iniziativa dell Alma Mater Studiorum roberto spighi, INFN Bologna, 18/5/2012 1 Indice Passi necessari per diventare un fisico delle particelle Perchè farlo?

Dettagli

La fisica delle particelle

La fisica delle particelle .. La fisica delle particelle Luisa Alunni Solestizi Luisa Alunni Solestizi 20/03/2014 1 / 16 Particelle ad alta energia La Fisica delle Particelle studia i costituenti fondamentali della materia e le

Dettagli

Esperimenti in Fisica delle Particelle

Esperimenti in Fisica delle Particelle European Particle Physics Masterclasses for High School Students Esperimenti in Fisica delle Particelle 27 Marzo 2015, B. Di Micco (Università degli Studi di Roma Tre) 1 Lo strumento di osservazione dipende

Dettagli

La Fisica delle Particelle e i. laboratori del CERN di Ginevra!

La Fisica delle Particelle e i. laboratori del CERN di Ginevra! La Fisica delle Particelle e i Il Large Hadron Collider laboratori del CERN di Ginevra! un viaggio nello spazio e nel tempo Vincenzo Vagnoni Istituto Nazionale di Fisica Nucleare Fondazione Giuseppe Occhialini

Dettagli

Dalle Particelle Elementari alla Cosmologia: La Fisica Fondamentale e LHC

Dalle Particelle Elementari alla Cosmologia: La Fisica Fondamentale e LHC Caffe Scienza, 15 Dicembre 09 Dalle Particelle Elementari alla Cosmologia: La Fisica Fondamentale e LHC Guido Altarelli Ordinario di Fisica Teorica all Universita di Roma Tre Gia' Direttore dell Unita

Dettagli

Le Interazioni Fondamentali delle Particelle Elementari

Le Interazioni Fondamentali delle Particelle Elementari Le Interazioni Fondamentali delle Particelle Elementari Roberto Passante Dipartimento di Scienze Fisiche ed Astronomiche, Università di Palermo ITI Mottura, Caltanissetta, 27 Marzo 2009 Struttura dell

Dettagli

Le Stringhe alla base del nostro Universo

Le Stringhe alla base del nostro Universo Le Stringhe alla base del nostro Universo Michele Cicoli DESY, Amburgo Pesaro, 17 Dicembre 2009 Sommario Stato della conoscenza attuale sulle leggi alla base del nostro Universo Problemi fondamentali Soluzione:

Dettagli

La fisica delle particelle e il Large Hadron Collider: recenti sviluppi e questioni aperte

La fisica delle particelle e il Large Hadron Collider: recenti sviluppi e questioni aperte La fisica delle particelle e il Large Hadron Collider: recenti sviluppi e questioni aperte Dr Cristina Lazzeroni Reader in Particle Physics STFC Public Engagement Fellow XIX Secolo: Atomi come constituenti

Dettagli

Istituzioni di Fisica Nucleare e Subnucleare Prof. A. Andreazza. Lezione 10. Acceleratori

Istituzioni di Fisica Nucleare e Subnucleare Prof. A. Andreazza. Lezione 10. Acceleratori Istituzioni di Fisica Nucleare e Subnucleare Prof. A. Andreazza Lezione 10 Acceleratori Acceleratori Gli acceleratoti sono, insieme ai rivelatori, una delle componenti essenziali per la sperimentazione

Dettagli

Unità didattica 10. Decima unità didattica (Fisica) 1. Corso integrato di Matematica e Fisica per il Corso di Farmacia

Unità didattica 10. Decima unità didattica (Fisica) 1. Corso integrato di Matematica e Fisica per il Corso di Farmacia Unità didattica 10 Radioattività... 2 L atomo... 3 Emissione di raggi x... 4 Decadimenti nucleari. 6 Il decadimento alfa.... 7 Il decadimento beta... 8 Il decadimento gamma...... 9 Interazione dei fotoni

Dettagli

Istituzioni di Fisica Nucleare e Subnucleare Prof. A. Andreazza. Introduzione

Istituzioni di Fisica Nucleare e Subnucleare Prof. A. Andreazza. Introduzione Istituzioni di Fisica Nucleare e Subnucleare Prof. A. Andreazza Introduzione Presentazione Prof. Attilio Andreazza Contatti: uff.: IV piano edificio LITA: sono sempre disponibile a parlare degli argomenti

Dettagli

Itinerario del viaggio

Itinerario del viaggio Itinerario del viaggio Massimo Passera Treviso - 01/02/2013 1 Massimo Passera Treviso - 01/02/2013 2 Le 4 interazioni fondamentali! Elettromagnetiche! Deboli! Forti! Gravitazionali Interazione elettromagnetica

Dettagli

Gli acceleratori di particelle

Gli acceleratori di particelle Gli acceleratori di particelle terza parte Corso di valorizzazione delle eccellenze in Matematica e Fisica Liceo Statale Scientifico, Linguistico e Classico Giolitti-Gandino Acceleratori circolari Poi

Dettagli

PROF. ROBERTO BATTISTON CURRICULUM VITAE VERSIONE SINTETICA

PROF. ROBERTO BATTISTON CURRICULUM VITAE VERSIONE SINTETICA PROF. ROBERTO BATTISTON CURRICULUM VITAE VERSIONE SINTETICA 1) CURRICULUM ACCADEMICO Nato l 11 agosto 1956, a Trento, coniugato, con quattro figli, residente in via degli Olivi 27, 38123 Trento. Nel 1976

Dettagli

LHC e la struttura dell Universo. Luca Lista INFN

LHC e la struttura dell Universo. Luca Lista INFN LHC e la struttura dell Universo Luca Lista INFN Dalle particelle elementari all Universo Perché le particelle elementari sono importanti per capire la struttura dell Universo? L origine dell Universo:

Dettagli

DIPARTIMENTO DI FISICA NUCLEARE E TEORICA

DIPARTIMENTO DI FISICA NUCLEARE E TEORICA DIPARTIMENTO DI FISICA NUCLEARE E TEORICA Incontro con le matricole di Fisica 6 Ottobre 2009 1 Presentazione Il Dipartimento di Fisica Nucleare e Teorica (DFNT) dell Università di Pavia nasce nel 1983

Dettagli

Stages al Laboratorio di Frascati dell INFN

Stages al Laboratorio di Frascati dell INFN Stages al Laboratorio di Frascati dell INFN L Istituto di Fisica Nucleare Le attivita del Laboratorio di Frascati Finalita degli stages Programma L INFN E l istituto che in Italia promuove la ricerca nel

Dettagli

Dinamica relativistica Cenni di relatività generale Corso Mathesis Roma 2016 Prof. Sergio Savarino

Dinamica relativistica Cenni di relatività generale Corso Mathesis Roma 2016 Prof. Sergio Savarino Dinamica relativistica Cenni di relatività generale Corso Mathesis Roma 2016 Prof. Sergio Savarino Dinamica relativistica Quantità di moto relativistica: Massa relativistica: (1+z) 3 =1+3z+3z 2 +z 3 se

Dettagli

F. Tartarelli (INFN-Milano)

F. Tartarelli (INFN-Milano) F. Tartarelli (INFN-Milano) Masterclass 2016 Milano, 15/02/2016 Benvenuti alle International Masterclasses Hands on particle physics 12 th Masterclasses 2016 3 a edizione Milano (INFN+UNIMI) 15/02/2016

Dettagli

Ultimi risultati dall esperimento ATLAS sulla ricerca del bosone di Higgs

Ultimi risultati dall esperimento ATLAS sulla ricerca del bosone di Higgs Ultimi risultati dall esperimento ATLAS sulla ricerca del bosone di Higgs Figura 1. Candidato di un decadimento del bosone di Higgs in quattro elettroni acquisito da ATLAS nel 2012 Il 4 Luglio 2012 l esperimento

Dettagli

Fisica ed Applicazioni degli Acceleratori di Particelle Un acceleratore tipo

Fisica ed Applicazioni degli Acceleratori di Particelle Un acceleratore tipo Un acceleratore tipo In ogni acceleratore si trovano gli elementi: Sorgente delle particelle da accelerare Tubo a vuoto nel quale le particelle circolano fino al loro utilizzo. Il vuoto serve per evitare

Dettagli

Sviluppi recenti della fisica sub-nucleare

Sviluppi recenti della fisica sub-nucleare Sviluppi recenti della fisica sub-nucleare Si intende fornire una breve quadro storico, ma aggiornato agli ultimi eventi, della ricerca dei costituenti subnucleari della materia. Carlo Maria Becchi, INFN

Dettagli

Corso di Fenomenologia delle Interazioni Fondamentali LM in Fisica, AA Silvia Arcelli

Corso di Fenomenologia delle Interazioni Fondamentali LM in Fisica, AA Silvia Arcelli Corso di Fenomenologia delle Interazioni Fondamentali LM in Fisica, AA 014-15 Silvia Arcelli Misura dell Angolo di einberg a Petra, Scoperta dei bosoni mediatori e Z 3 Marzo 015 1 Scoperta delle Correnti

Dettagli

International Masterclasses 2017 Il Bosone Z. Prof. Camilla Di Donato Dott. Paolo Massarotti

International Masterclasses 2017 Il Bosone Z. Prof. Camilla Di Donato Dott. Paolo Massarotti International Masterclasses 2017 Il Bosone Z Prof. Camilla Di Donato Dott. Paolo Massarotti Non perdiamo tempo Ci aspetta un viaggio alla scoperta degli elementi più piccoli che costituiscono la materia!

Dettagli

Il Modello Standard delle particelle. Vittorio Del Duca INFN LNF

Il Modello Standard delle particelle. Vittorio Del Duca INFN LNF Il Modello Standard delle particelle Vittorio Del Duca INFN LNF Master Classes 17 marzo 2015 Elementi La materia è fatta di elementi con definite proprietà chimiche Atomi Ciascun elemento ha come mattone

Dettagli

Modello Standard delle particelle elementari

Modello Standard delle particelle elementari International Masterclasses (Bo) 5 marzo 2015 Barbara Sciascia LNF-INFN idee attorno al Modello Standard delle particelle elementari 1 L inizio - unravel the mysteries of particle physics - perform measurements

Dettagli

Il Modello Standard delle particelle

Il Modello Standard delle particelle Il Modello Standard delle particelle Vittorio Del Duca INFN LNF Stages Estivi 12 giugno 2012 Elementi La materia è fatta di elementi con definite proprietà chimiche Atomi Ciascun elemento ha come mattone

Dettagli

Alla ricerca di particelle strane in ALICE

Alla ricerca di particelle strane in ALICE Alla ricerca di particelle strane in ALICE Ramona Lea Dipartimento Di Fisica, Università di Trieste e INFN, Sezione Trieste Master Class 015 Trieste 7/0/15 Un problema di dimensioni... Dal molto grande...

Dettagli

Fisica delle particelle oggi Il Modello Standard and Beyond

Fisica delle particelle oggi Il Modello Standard and Beyond NewDark Fisica delle particelle oggi Il Modello Standard and Beyond - Bosone di Higgs - SuperSimmetria - Astroparticle & Materia Oscura Marco CIRELLI [CNRS LPTHE Jussieu] Mini-intro: - livello variabile

Dettagli

Principio di Conservazione dell Energia

Principio di Conservazione dell Energia Principio di Conservazione dell Energia Giuseppe Augello 6 dicembre 2016 Giuseppe Augello 1 Che cos e l Energia? Le forme dell Energia Il Principio di Conservazione dell Energia Stabilisce che esiste una

Dettagli

L esperimento LHCb al CERN

L esperimento LHCb al CERN L esperimento LHCb al CERN W. Baldini Ferrara Student Meeting, 16 Ottobre 2009 Il CERN Il CERN (Conseil Européenne pur la Recherche Nucleaire ) e un centro di ricerca internazionale fondato nel 1954 a

Dettagli

Perché LHC? Breve viaggio nella fisica delle particelle. Paolo Gambino Università di Torino. Prali 24/4/2010 1

Perché LHC? Breve viaggio nella fisica delle particelle. Paolo Gambino Università di Torino. Prali 24/4/2010 1 Perché LHC? Breve viaggio nella fisica delle particelle Paolo Gambino Università di Torino Prali 24/4/2010 1 Alla ricerca della semplicità LHC è una straordinaria avventura: una sfida tecnologica senza

Dettagli

Acceleratori di particelle

Acceleratori di particelle Acceleratori di particelle Lo studio delle proprietà nucleari e delle particelle subatomiche utilizza le reazioni nucleari. Una particella o un nucleo viene accelerato contro un nucleo bersaglio e si studiano

Dettagli

L'Insostenibile Velocità del Neutrino

L'Insostenibile Velocità del Neutrino L'Insostenibile Velocità del Neutrino Roberto Ferrari Istituto Nazionale di Fisica Nucleare Liceo Scientifico Marconi - Sommario 1: i neutrini 2: la produzione 3: la rivelazione 2 2 1. i neutrini 3 3 i

Dettagli

Visita ai Laboratori Nazionali di Frascati dell Istituto Nazionale di Fisica Nucleare.

Visita ai Laboratori Nazionali di Frascati dell Istituto Nazionale di Fisica Nucleare. Visita ai Laboratori Nazionali di Frascati dell Istituto Nazionale di Fisica Nucleare giovanni.mazzitelli@lnf.infn.it I Laboratori Nazionali di Frascati I LNF sono stati costruiti nel 1955 e sono il più

Dettagli

Chiara Mariotti INFN-Torino settembre 2014, CERN

Chiara Mariotti INFN-Torino settembre 2014, CERN Chiara Mariotti INFN-Torino 1 8-10 settembre 2014, CERN Le Particelle Elementari Negli ultimi 50 anni si è scoperto che l universo è costituito da particelle elementari (puntiformi). Combinate tra loro

Dettagli

UNITA' DI MISURA. Coulomb. Carica elementare. Forza di Coulomb. F e = N

UNITA' DI MISURA. Coulomb. Carica elementare. Forza di Coulomb. F e = N UNITA' DI MISURA Coulomb Il coulomb ( simbolo C ), è l'unità di misura della carica elettrica, ed è definita in termini di ampere : 1 coulomb è la quantità di carica elettrica trasportata da una corrente

Dettagli

QUARKS: dalla MATERIA al BIG BANG. Nora brambilla U.Milano. Quarks: i mattoni della Materia. La Forza Forte che tiene insieme la materia

QUARKS: dalla MATERIA al BIG BANG. Nora brambilla U.Milano. Quarks: i mattoni della Materia. La Forza Forte che tiene insieme la materia Nora brambilla U.Milano QUARKS: dalla MATERIA al BIG BANG Quarks: i mattoni della Materia La Forza Forte che tiene insieme la materia Alle radici della materia: gli acceleratori Il Confinamento dei Quarks

Dettagli

La natura ondulatoria della materia

La natura ondulatoria della materia La natura ondulatoria della materia 1. Dualismo onda-particella 2. Principio di indeterminazione di Heisemberg 3. Struttura del nucleo XV - 0 Dualismo onda-particella Come la radiazione presenta una doppia

Dettagli

Problemi attuali di fisica delle particelle

Problemi attuali di fisica delle particelle Problemi attuali di fisica delle particelle Incontri di Fisica 2007 LNF, Frascati, 1/3 Ottobre 2007 Riccardo Barbieri SNS Pisa Le particelle elementari in una pagina L SM = 1 4 Fa µνf aµν + i ψ Dψ +ψ i

Dettagli

Summer Student al CERN

Summer Student al CERN Summer Student al CERN www.cern.ch Fabrizio Palla INFN Pisa Sommario Il CERN e la fisica delle particelle Il programma di summer students per il 2007 I campi di interesse Cos e il CERN Fondato nel 1954,

Dettagli

La teoria atomistica

La teoria atomistica La teoria atomistica Joseph John Thomson Fisico britannico È noto per aver scoperto nel 1897 la particella di carica negativa: l'elettrone Ebbe come studente Rutherford Vinse il Nobel per la fisica nel

Dettagli

SCHEMA DI CICLOTRONE. Restauro- Elettricità e Magnetismo II

SCHEMA DI CICLOTRONE. Restauro- Elettricità e Magnetismo II SCHEMA DI CICLOTRONE 1 CICLOTRONE 2 SINCROTRONE Campi Magnetici fanno curvare le particelle e tengono vicine particelle di stessa carica che stanno assieme nei pacchetti Campi Elettrici accelerano le particelle

Dettagli

Alla ricerca dell'inaspettato nella fisica delle alte energie

Alla ricerca dell'inaspettato nella fisica delle alte energie Riccardo Paramatti Università Sapienza e INFN Roma Porte Aperte 2018 Alla ricerca dell'inaspettato nella fisica delle alte energie Nella prossima mezz ora vi parlerò di Il Modello Standard delle particelle

Dettagli

Istituzioni di Fisica Nucleare e Subnucleare Prof. A. Andreazza. Lezione 15. Acceleratori

Istituzioni di Fisica Nucleare e Subnucleare Prof. A. Andreazza. Lezione 15. Acceleratori Istituzioni di Fisica Nucleare e Subnucleare Prof. A. Andreazza Lezione 15 Acceleratori Acceleratori (Das-Ferbel cap. 8) Gli acceleratoti sono, insieme ai rivelatori, una delle componenti essenziali per

Dettagli

Teoria dei campi perturbativa e fenomenologia ai colliders

Teoria dei campi perturbativa e fenomenologia ai colliders Teoria dei campi perturbativa e fenomenologia ai colliders Alessandro Broggio Giornata orientamento studenti, 5 Marzo 2019 Le quattro interazioni fondamentali La forza elettromagnetica, è la forza che

Dettagli

PERCHE LHC? Perche acceleratori a energie sempre maggiori? Cos è il bosone di Higgs?

PERCHE LHC? Perche acceleratori a energie sempre maggiori? Cos è il bosone di Higgs? PERCHE LHC? Perche acceleratori a energie sempre maggiori? Cos è il bosone di Higgs? La fisica delle particelle elementari e governata dalle leggi della Relativita e della Meccanica Quantistica. Perché

Dettagli

Fisica del VITA MEDIA o <<TEMPO SCALA>> di una stella. RISERVA ENERGETICA (masse delle particelle) POTENZA IRRADIATA

Fisica del VITA MEDIA o <<TEMPO SCALA>> di una stella. RISERVA ENERGETICA (masse delle particelle) POTENZA IRRADIATA Bollitore tibetano Fisica del 1900 VITA MEDIA o di una stella RISERVA ENERGETICA (masse delle particelle) POTENZA IRRADIATA M i c h e l s o n In Fisica oramai, è soltanto questione di mettere

Dettagli

Pendoli Accoppiati. Oscillazioni di Neutrini. Lucio Ludovici/INFN Roma - Orientamento Studenti - 18 febbraio 2005

Pendoli Accoppiati. Oscillazioni di Neutrini. Lucio Ludovici/INFN Roma - Orientamento Studenti - 18 febbraio 2005 Pendoli Accoppiati e? Oscillazioni di Neutrini /INFN Roma - Orientamento Studenti - 18 febbraio 2005 Cosa sono i neutrini? Particelle fondamentali costituenti la materia cosi come i quarks (che compongono

Dettagli

Fisica Nucleare e Subnucleare

Fisica Nucleare e Subnucleare Curriculum di Fisica Nucleare e Subnucleare è rivolto allo studio sperimentale dei fenomeni che interessano nuclei e particelle elementari al fine di una più completa conoscenza delle interazioni fondamentali

Dettagli

Il mistero della materia: il bosone di Higgs storia di una scoperta raccontata da un protagonista. Dott. Francesco Lo Sterzo

Il mistero della materia: il bosone di Higgs storia di una scoperta raccontata da un protagonista. Dott. Francesco Lo Sterzo Il mistero della materia: il bosone di Higgs storia di una scoperta raccontata da un protagonista Dott. Di cosa sono fatte le cose? 4 .. e l atomo? 5 Cosa lo tiene insieme? In meccanica quantistica la

Dettagli

Introduzione al Modello Standard

Introduzione al Modello Standard Introduzione al Modello Standard Gino Isidori [ INFN-Frascati ] Introduzione Modelli matematici e costanti fisiche La teoria della relatività Pillole di meccanica quantistica La teoria quantistica dei

Dettagli

Acceleratori e rivelatori di particelle

Acceleratori e rivelatori di particelle Hands on Physics Acceleratori e rivelatori di particelle dott. Massimo Della Pietra Napoli, 6 Marzo 2006 Introduzione Quali sono gli strumenti di lavoro di un fisico che studia le particelle elementari?

Dettagli

Le ultime scoperte della Fisica L università di Fisica di Bologna

Le ultime scoperte della Fisica L università di Fisica di Bologna Liceo Scientifico C. Livi, 22/3/2016 Le ultime scoperte della Fisica L università di Fisica di Bologna Un giro tra l infinitamente piccolo e l infinitamente grande Newton Einstein scienza Higgs Rubbia...

Dettagli

DECADIMENTI. Fissione spontanea di atomi instabili con emissione di neutroni

DECADIMENTI. Fissione spontanea di atomi instabili con emissione di neutroni DECADIMENTI Fissione spontanea di atomi instabili con emissione di neutroni DECADIMENTO ALPHA Tipico di elementi pesanti che diventano più stabili dopo il decadimento. DECADIMENTO BETA Prodotto da interazione

Dettagli

Indice. Convenzioni usate nel testo. Introduzione SULLE SPALLE DEI GIGANTI: L'ANTIMATERIA E LA FISICA DEL XX SECOLO

Indice. Convenzioni usate nel testo. Introduzione SULLE SPALLE DEI GIGANTI: L'ANTIMATERIA E LA FISICA DEL XX SECOLO Indice Convenzioni usate nel testo Introduzione PARTE PRIMA SULLE SPALLE DEI GIGANTI: L'ANTIMATERIA E LA FISICA DEL XX SECOLO Capitolo primo Albert Einstein e la teoria della relatività 17 La relatività

Dettagli

Capitolo 1. Introduzione

Capitolo 1. Introduzione Capitolo 1 Introduzione Nel corso del XIX secolo i progressi della chimica e gli sviluppi della teoria dell elettricità e del magnetismo avevano consolidato l idea che la materia fosse costituita da atomi,

Dettagli

Pendoli accoppiati. Oscillazioni di neutrini. Incontri di Orientamento PLS - Università Sapienza - 15 febbraio 2013 Lucio Ludovici/INFN

Pendoli accoppiati. Oscillazioni di neutrini. Incontri di Orientamento PLS - Università Sapienza - 15 febbraio 2013 Lucio Ludovici/INFN Pendoli accoppiati e Oscillazioni di neutrini Incontri di Orientamento PLS - Università Sapienza - 15 febbraio 2013 /INFN Cosa sono i neutrini? Particelle fondamentali costituenti la materia cosi come

Dettagli

Acceleratori di Particelle

Acceleratori di Particelle A.I.F. sezione di Bologna Bologna, 2 marzo 2007 Acceleratori di Particelle Come Dove Quando Perchè Fabrizio Fabbri INFN e Dipartimento di Fisica Università di Bologna Principali centri di ricerca di fisica

Dettagli

Fisica adronica e funzioni di struttrura. Luciano Pappalardo

Fisica adronica e funzioni di struttrura. Luciano Pappalardo Fisica adronica e funzioni di struttrura Luciano Pappalardo Incontro studenti - Ferrara 14-16 Ottobre 009 Di cosa è fatta la materia? Il Modello Standard delle particelle e delle interazioni elementari

Dettagli

Esperimento ATLAS INFN ed Università di Bologna PROPOSTA PER SVOLGERE IL TIROCINIO-MONDO LAVORO PRESSO L ESPERIMENTO ATLAS

Esperimento ATLAS INFN ed Università di Bologna PROPOSTA PER SVOLGERE IL TIROCINIO-MONDO LAVORO PRESSO L ESPERIMENTO ATLAS i Esperimento ATLAS INFN ed Università di Bologna PROPOSTA PER SVOLGERE IL TIROCINIO-MONDO LAVORO PRESSO L ESPERIMENTO ATLAS Il guppo di Bologna dell esperimento ATLAS propone un tirocinio di lavoro nel

Dettagli

Il Nucleo. Dimensioni del nucleo dell'ordine di 10. m Il raggio nucleare R = R 0 -15

Il Nucleo. Dimensioni del nucleo dell'ordine di 10. m Il raggio nucleare R = R 0 -15 Il Nucleo Nucleo e' costituito da nucleoni (protoni e neutroni). Mentre i neutroni liberi sono abbastanza instabili tendono a decadere in un protone ed un elettrone (t 1/2 circa 900 s), i protoni sono

Dettagli

INTRODUZIONE. ...et semina rerum...quod ex illis sunt omnia primis... e semi delle cose, che gli elementi primi son essi, onde il tutto si forma.

INTRODUZIONE. ...et semina rerum...quod ex illis sunt omnia primis... e semi delle cose, che gli elementi primi son essi, onde il tutto si forma. INTRODUZIONE Una relazione profonda collega i fenomeni su grande scala ai costituenti fondamentali della materia; La relazione tra le cose e i i semi delle cose, di cui ci parla Lucrezio. Questo legame

Dettagli