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Barbara Sciascia (LNF-INFN)
1
15 marzoo 2017 International Masterclass 2017
Laboratori Nazionali di Frascati - INFN
E quindi? Quello che (ancora) non sappiamo dell’Universo
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Acceleratori di particelle
Accelerazione al plasma [Molto altro è stato discusso ieri da D. Alesini]
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Positron Emission Tomography (PET)
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Dirac Anderson
Materia e Antimateria
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Credits: Hitoshi Murayama
Materia e Antimateria
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WMAP, 2001-13 Planck, 2013
Radiazione cosmica di fondo
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Credits: Hitoshi Murayama
Materia e Antimateria
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Credits: Hitoshi Murayama
Materia e Antimateria
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Violazione di CP [Dalla lezione di V. Barone]
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Violazione di CP Layout of dipion spectrometer to detect KL ! π+ + π-
[courtesy of Jim Cronin]
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Violazione di CP [courtesy of Jim Cronin]
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Violazione di CP
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[courtesy of Jim Cronin]
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“Angeli e Demoni”
• Potere distruttivo: con 0.5 g di anti-materia stesso effetto di una bomba nucleare da 20 kton, ma ci metteremmo miliardi di anni per produrla… è poco probabile che chiunque voglia aspettare così a lungo.
• Costi: l’anti-materia ha solo 1 decimiliardesimo dell’energia usata per produrla. Tutta l’anti-materia finora prodotta al CERN potrebbe fornire energia per una lampadina per pochi minuti.
• Creazione di atomi di anti-materia: la prima volta 9 atomi in 3 settimane, oggi decine di migliaia al giorno. 10 milioni di miliardi di volte per riempire un palloncino (cioè molti miliardi di anni)
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CKM
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[Dalla lezione di V. Barone]
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Modello Standard
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“Modello standard della chimica”
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https://xkcd.com/1437/
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Modello Standard
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[Dalla lezione di V. Barone]
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Modello Standard
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Modello Standard?
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[PDG 2014: Materia ordinaria 5% Materia oscura 27% Energia oscura 68%]
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Materia e Materia Oscura
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Materia e Materia Oscura
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Materia e Materia Oscura
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Modello Standard Cosmologico
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Materia e Materia Oscura
33 - Barbara Sciascia (INFN/LNF) - MasterClass@Frascati - 15 marzo 2017
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Lo zoo oscuro
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Inflazione
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supernova
buco nero
stella di neutroni
Cre
dits
: Asi
mm
etri
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Relatività generale [Dalla lezione di V. Barone]
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Relatività generale
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Gravitational lensing
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Cre
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Pulsar PSR1913+16 [Hulse e Taylor]
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Cre
dits
: Asi
mm
etrie
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GW150914
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Teoria delle stringhe (?)
53 - Barbara Sciascia (INFN/LNF) - MasterClass@Frascati - 15 marzo 2017
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Buco nero a LHC?
- Barbara Sciascia (INFN/LNF) - MasterClass@Frascati - 15 marzo 2017
Accusa: http://www.lhcdefense.org/ Difesa: http://public.web.cern.ch/Public/
en/LHC/Safety-en.html
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Buco nero a LHC?
- Barbara Sciascia (INFN/LNF) - MasterClass@Frascati - 15 marzo 2017
Buchi neri: non necessari né previsti da nessuna teoria; in alcune teorie esotiche solo un limite superiore alla possibilità che si formino. In ogni caso, come ESCLUDERE la possibilità di un disastro ambientale?
Evidenza empirica dai Raggi Cosmici
- In 5 miliardi di anni1022 urti/A sulla Terra con energia superiore a LHC - In10 anni di operazione per LHC: 1017.
Solo la Terra 1022/1017=105, ma aggiungendo le stelle della Galassia simili al Sole: 1036/1017=1019.
Aggiungendo le altre galassie… LHC (p-p)
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- Barbara Sciascia (INFN/LNF) - MasterClass@Frascati - 15 marzo 2017
Approfondimenti
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Libri: “L’universo elegante” di B. Greene, Einaudi “La legge fisica” di R.P.Feynman, Adelphi “I primi tre minuti” di S. Weinberg, Mondadori. “La particella di Dio” di L.Lederman, Mondadori “Particelle familiari” di M. Delmastro, Laterza
Asimmetrie, rivista semestrale dell’INFN (www.asimmetrie.it) in particolare AS6 [acceleratori], AS7 [antimateria], AS8 [bosone di Higgs], AS11 [simmetrie], AS14 [massa], AS16 [1964], AS18 [#NuovaFisica], AS21 [next]
TED talks (https://www.ted.com) cercate B. Cox, B. Greene.
Corsi universitari online: https://www.youtube.com/user/StanfordUniversity https://www.youtube.com/user/caltech
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59 - Barbara Sciascia (INFN/LNF) - MasterClass@Frascati - 15 marzo 2017
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Mediatori delle forze
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LHC
61 - Barbara Sciascia (INFN/LNF) - MasterClass@Frascati - 15 marzo 2017
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Energia a LEP
62 - Barbara Sciascia (INFN/LNF) - MasterClass@Frascati - 15 marzo 2017
LA LUNA LEP a mezzanotte e’ circa ~300 µm piu’ lungo che a mezzogiorno → e± vedono meno campo magnetico → E e’ piu’ piccola
Variazioni fino a~ 20 MeV ma l’ effetto e’ ben capito e viene corretto
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PET
- Barbara Sciascia (INFN/LNF) - MasterClass@Frascati - 15 marzo 2017
Wik
imed
ia C
omm
ons
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Leonardo da Vinci (Royal library Windsor)
Ostinatamente curiosi…
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- Barbara Sciascia (INFN/LNF) - MasterClass@Frascati - 15 marzo 2017 65
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Arno Penzias e Robert Wilson
- Barbara Sciascia (INFN/LNF) - MasterClass@Frascati - 15 marzo 2017 66
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CKM
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Cre
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: Asi
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etrie
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Il bosone di Higgs
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Il bosone di Higgs
69 - Barbara Sciascia (INFN/LNF) - MasterClass@Frascati - 15 marzo 2017
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GW150914
70 - Barbara Sciascia (INFN/LNF) - MasterClass@Frascati - 15 marzo 2017
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GW150914
71 - Barbara Sciascia (INFN/LNF) - MasterClass@Frascati - 15 marzo 2017
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La forza della tradizione
72 - Barbara Sciascia (INFN/LNF) - MasterClass@Frascati - 15 marzo 2017
Introduction 1
Figure 2: A historical perspective of values of a few particle properties tabulated in this Review as a function of date ofpublication of the Review. A full error bar indicates the quoted error; a thick-lined portion indicates the same but withoutthe “scale factor.”
![Page 73: Barbara Sciascia (LNF-INFN)edu.lnf.infn.it/wp-content/uploads/2016/12/Equindi_MC2017_sciascia... · - Barbara Sciascia (INFN/LNF) - MasterClass@Frascati - 15 marzo 2017 Approfondimenti](https://reader034.vdocumenti.com/reader034/viewer/2022042806/5f7467a380762429701dd077/html5/thumbnails/73.jpg)
- Barbara Sciascia (INFN/LNF) - MasterClass@Frascati - 15 marzo 2017 73
![Page 74: Barbara Sciascia (LNF-INFN)edu.lnf.infn.it/wp-content/uploads/2016/12/Equindi_MC2017_sciascia... · - Barbara Sciascia (INFN/LNF) - MasterClass@Frascati - 15 marzo 2017 Approfondimenti](https://reader034.vdocumenti.com/reader034/viewer/2022042806/5f7467a380762429701dd077/html5/thumbnails/74.jpg)
Vedere le particelle?
[https://xkcd.com/702/]
74 - Barbara Sciascia (INFN/LNF) - MasterClass@Frascati - 15 marzo 2017
![Page 75: Barbara Sciascia (LNF-INFN)edu.lnf.infn.it/wp-content/uploads/2016/12/Equindi_MC2017_sciascia... · - Barbara Sciascia (INFN/LNF) - MasterClass@Frascati - 15 marzo 2017 Approfondimenti](https://reader034.vdocumenti.com/reader034/viewer/2022042806/5f7467a380762429701dd077/html5/thumbnails/75.jpg)
Modello Standard: 130 anni di scoperte
75 - Barbara Sciascia (INFN/LNF) - MasterClass@Frascati - 15 marzo 2017
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76 - Barbara Sciascia (INFN/LNF) - MasterClass@Frascati - 15 marzo 2017
Emmy Noether
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77 - Barbara Sciascia (INFN/LNF) - MasterClass@Frascati - 15 marzo 2017
William Gosset C
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Teorie efficaci e scale di energia
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Fisica delle “alte” energie
Ezanzara = 10-3 J = 6.25 × 1015 eV = 6.25 × 103 TeV
mzanzara = 1 g vzanzara = 1 m/s
LHC(2015): 13 TeV
80 - Barbara Sciascia (INFN/LNF) - MasterClass@Frascati - 15 marzo 2017
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Supersimmetria
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