Open Day 2002 Michele Pauluzzi 1 Fisica delle Particelle Fisica delle Particelle Elementari Elementari Orientamento del Corso di Laurea Specialistica Orientamento del Corso di Laurea Specialistica Demócrito (c. 460 – 370 a. C.): Demócrito (c. 460 – 370 a. C.): –“Siamo costituiti da un numero infinito di particelle differenti, invisibili ed indivisibili, eterne ed immutabili ” Studio dei costituenti fondamentali della materia Studio dei costituenti fondamentali della materia – Particelle verso il sempre piu’ piccolo Atomi Atomi Elettroni e Nucleoni Elettroni e Nucleoni Quark Quark …? …? – Forze fondamentali Gravitazione, ElettroMagnetismo, Gravitazione, ElettroMagnetismo, Forza nucleare debole (radioattivita’), Forza nucleare debole (radioattivita’), Forza nucleare forte (interazioni dei nucleoni), …? Forza nucleare forte (interazioni dei nucleoni), …? Fisica Fisica pura pura fondamentale fondamentale – Ricadute dirette a lungo termine? ElettroMagnetismo ! – Tecnologie all’avanguardia Ricadute tecnologiche WWW (WEB) inventato al CERN nel 1990 WWW (WEB) inventato al CERN nel 1990 Il piu’ grande magnete Il piu’ grande magnete Il piu’ grande magnete superconduttore nello spazio Il piu’ grande magnete superconduttore nello spazio Applicazioni mediche delle tecnologie Applicazioni mediche delle tecnologie …
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Open Day 2002 Michele Pauluzzi 1 Fisica delle Particelle Elementari Orientamento del Corso di Laurea Specialistica Orientamento del Corso di Laurea Specialistica.
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Open Day 2002 Michele Pauluzzi 1
Fisica delle Particelle ElementariFisica delle Particelle Elementari Orientamento del Corso di Laurea SpecialisticaOrientamento del Corso di Laurea Specialistica Demócrito (c. 460 – 370 a. C.):Demócrito (c. 460 – 370 a. C.):
– “Siamo costituiti da un numero infinito di particelle differenti, invisibili ed indivisibili, eterne ed immutabili”
Studio dei costituenti fondamentali della materiaStudio dei costituenti fondamentali della materia– Particelle verso il sempre piu’ piccolo
Atomi Atomi Elettroni e Nucleoni Elettroni e Nucleoni Quark Quark …? …?– Forze fondamentali
Gravitazione, ElettroMagnetismo, Gravitazione, ElettroMagnetismo, Forza nucleare debole (radioattivita’), Forza nucleare debole (radioattivita’), Forza nucleare forte (interazioni dei nucleoni), …?Forza nucleare forte (interazioni dei nucleoni), …?
Fisica Fisica pura pura fondamentale fondamentale– Ricadute dirette a lungo termine? ElettroMagnetismo!– Tecnologie all’avanguardia Ricadute tecnologiche
WWW (WEB) inventato al CERN nel 1990WWW (WEB) inventato al CERN nel 1990 Il piu’ grande magneteIl piu’ grande magnete Il piu’ grande magnete superconduttore nello spazioIl piu’ grande magnete superconduttore nello spazio Applicazioni mediche delle tecnologieApplicazioni mediche delle tecnologie ……
Open Day 2002 Michele Pauluzzi 2
Storia delle ParticelleStoria delle Particellehttp://wwwps.lnf.infn.it/particle/http://wwwps.lnf.infn.it/particle/
– Limiti di dimensioni e peso Collaborazioni “limitate”Collaborazioni “limitate”
Open Day 2002 Michele Pauluzzi 11
Genesi di un EsperimentoGenesi di un Esperimento
Teoria e fenomenologia
Analisi datiAnalisi dati
Acquisizione datiAcquisizione dati
CostruzioneCostruzione
SimulazioneSimulazione
Ricerca Ricerca e sviluppoe sviluppo
EsperimentoEsperimento
Open Day 2002 Michele Pauluzzi 12
Fisica delle Particelle a PerugiaFisica delle Particelle a Perugia 2 sotto-orientamenti2 sotto-orientamenti
– Fisica delle Particelle (storica)– Fisica delle Astro-Particelle
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Fisica a PerugiaFisica a Perugia 2 strutture 2 strutture (come a livello nazionale)(come a livello nazionale)
– Universita’ - DipartimentoPersonale ricercatore con compiti didatticiPersonale ricercatore con compiti didattici
– INFN (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare)
Personale dedicato alla ricercaPersonale dedicato alla ricercaMaggior parte dei finanziamentiMaggior parte dei finanziamentiAssociati Associati
– Tutto il personale universitario afferente alla fisica Tutto il personale universitario afferente alla fisica delle Particelledelle Particelle
– Stretta interdipendenza/collaborazione
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INFNINFN Centro di Ricerca NazionaleCentro di Ricerca Nazionale Laboratori e SezioniLaboratori e Sezioni Personale dipendente e associatoPersonale dipendente e associato Gruppi di RicercaGruppi di Ricerca
– Gruppo I: Fisica agli Acceleratori Gruppo storicoGruppo storico Predominante fino a qualche anno faPredominante fino a qualche anno fa
– Gruppo II: Fisica passiva Spazio, Laboratori sotterranei…Spazio, Laboratori sotterranei…
– Gruppo IV: Fisica Teorica– Gruppo V: Ricerca e Sviluppo; Spin Offs
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Esperimenti in corso a PerugiaEsperimenti in corso a Perugia Gruppo I: Fisica “Attiva” Gruppo I: Fisica “Attiva”
(Acceleratori)(Acceleratori)– CMS– NA48– BABAR
Gruppo II:Fisica “Passiva”Gruppo II:Fisica “Passiva”– AMS– GLAST– VIRGO
Attivita’ di gruppo VAttivita’ di gruppo V
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CMSCMS
Obiettivi fisiciObiettivi fisici– La storia dell’universo
Studia una simmetria della Studia una simmetria della natura, detta natura, detta CPCP, usando fasci , usando fasci di particelle, dette kaonidi particelle, dette kaoni
La simmetriaLa simmetria CP CP è legata alla è legata alla differenza differenza
MATERIAMATERIA--ANTIMATERIAANTIMATERIAche si osserva nell’universoche si osserva nell’universo
Calorimetro al Krypton liquidoCalorimetro al Krypton liquido 10 m3 (~22 t) di kripton liquido
(elemento raro)alla temperatura di 120 K
Misura posizione ed energia di fotoni ed elettroni che, attraversandolo, interagiscono con esso
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Misura di parametri della violazione di CP (differenza fra materia e Misura di parametri della violazione di CP (differenza fra materia e antimateria) antimateria) sinsin22
Misura di vite medie e rapporti di decadimento di mesoni con beauty (B) e Misura di vite medie e rapporti di decadimento di mesoni con beauty (B) e charm (D). charm (D). PERUGIA PERUGIA
Es.: a PG studio dei decadimenti: BEs.: a PG studio dei decadimenti: B0 0 D D*+ *+ D DSS*- *- , B, B0 0 D D*+ *+ D D*-*-
GLAST: Esempio di connessione tra Astrofisica & Fisica delle Alte Energie
Origine dei raggi Cosmici Ricerca della Materia Oscura Radiazione di Fondo CBMW Gravità quantistica Struttura a Larga Scala Universo primordiale
Emissione ad alta energia nell’Universo:–Pulsar–AGN–Gamma Ray Burst–…..
GLAST:Gamma Ray Large Area Telescope
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IL LAT- La costruzione/test in ITALIA/Perugia
Contributo di Perugia
IL Software IL Software a Perugiaa Perugia: Glast LAT Light Simulator: Glast LAT Light Simulator
Open Day 2002 Michele Pauluzzi
Un Onda Gravitazionale e’ una perturbazione dello
Spazio-Tempo. Come un onda marina si propaga nel mare e fa variare la posizione di una barca sulla superficie, cosi’ un’onda Gravitazionale si propaga nel vuoto e fa variare la distanza tra due oggetti dotati di massa.
Manca ancora oggi l’evidenza diretta della loro esistenza.
Sorgenti di grande massa buchi neri
Sistemi molto sensibili per misurare variazioni di distanza tra 2 oggetti Interferometri
Le Onde Gravitazionali portano informazioni da regioni molto lontane nello spazio e quindi molto indietro nel tempo.
1) Che cosa sono le Onde Gravitazionali1) Che cosa sono le Onde Gravitazionali
Esperimento VIRGOEsperimento VIRGOAlla ricerca di onde Alla ricerca di onde gravitazionaligravitazionali