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E’ passata la buriana 30 settembre 2008

Inviato da Marco in : Fisica, Mezzi e messaggi, Scienza e dintorni, Vita di frontiera 69 commenti

Uff, sono passate 3 settimane dallo startup di LHC, e una decina di giorni dall’incidente nel settore 34. Dopo l’indigestione di contatti di inizio mese, le cose sembrano essersi normalizzate: i visitatori di queste paginette sono rientrati a un livello normale, come vedete dallo zoom del grafico delle statistiche degli accessi di settembre. Grazie al cielo :-) Un po’ di persone che sono approdate da queste parti proprio intorno al 10 settembre sembrano essere rimaste in zona, in modo più o meno silenzioso: un benvenuto ufficiale a tutti. E un piccolo avvertimento: scordatevi che parli di continuo di fisica. Di continuo non ce la faccio, e di fisica non ho sempre voglia (ehi, io quella roba la faccio di lavoro!).

E poi, diciamocelo, ci sono un sacco di altri interessantissimi argomenti di cui può essere piacevole chiacchierare, come mi faceva notare qualche lettore della prima ora. Per esempio, qualcuno sa per caso come si uccide velocemente una pianta di bambù senza che il proprietario se ne accorga, e senza che gli altri vegetali nei dintorni ne soffrano? Perché il bambù del nostro vicino ci sta invadendo il giardino – salta fuori da sotto la siepe, come nel giorno dei trifidi! – e io me lo sogno di notte (e no, non ho ancora trovato il tempo, la voglia, il coraggio e soprattutto il vocabolario francese per andargli a esporre i miei timori… forse qualcosa come Excusez moi, pourriez vous exterminer votre bambou jusqu’à la racine, SVP? Je vous prie d’agréer mes salutations distinguées? Non so…).

Tornando alla fisica, nei commenti si accumulano domande e richieste di spiegazioni che solleticano il mio spirito didattico. Siccome ultimamente non ho tantissimo tempo per passeggiare con Oliver (che, come gli affezionati sanno, è mooolto geloso di Giulia), ho bisogno di fare un po’ di selezione per le nostre prossime chiacchierate. E siccome sono un geek nel profondo (e anche in superficie), voilà il mio primo sondaggio, giusto per vedere come funziona. Fatemi sapere.

Update [10 Ottobre 2008]: 130 votanti – un voto è mio, tanto per provare il sistema – mi sembrano abbastanza (ehi, mica me ne aspettavo così tanti!) e le tendenze mi sembrano chiare. Sondaggio chiuso, grazie a chi ha partecipato. La statistica degli eventi improbabili spiegata a Oliver è l’argomento della nostra ultima passeggiata, nel futuro vedremo di chiacchierate di materia e antimateria, che tra l’altro i Nobel per la fisica 2008 cascano a pennello. Riverenze e ossequi.

Un caffè con l’Oca 29 settembre 2008

Inviato da Marco in : Fisica, LHC, Mezzi e messaggi, Scienza e dintorni, Vita di frontiera 24 commenti

Giovedì scorso Sylvie Coyaud, l’Oca sapiens, è passata al CERN a vedere di persona come stanno le cose. Tra gli altri, a Sylvie è saltato in mente di venire a conoscere di persona il sempre vostro, abbiamo bevuto insieme uno dei pessimi caffè del building 40 (poveretta! Mi scuso ancora…) e chiacchierato piacevolmente per un’oretta. Sylvie ha raccontato la sua visita nell’inserto culturale de Il Sole 24 Ore di ieri, domenica 28 settembre. Non è che qualche anima buona lì fuori ne ha per caso comprata una copia, e mi scansirebbe e manderebbe l’articolo? In rete non lo trovo. Se finite sul blog di Sylvie, date un occhio ai commenti, ci troverete qualche piccola indiscrezione in anteprima sulle ragioni del guasto a LHC. Non vi rovino la sorpresa, né ovviamente vi dirò chi ha detto cosa…

Update: grazie a Connie che mi ha mandato la scansione dell’articolo (e ricordato come può essere bella – e fredda! – Torino in autunno. Per fortuna che prevediamo di tornarci uno dei prossimi week-end: come si fa ad affrontare l’inverno senza una castagna d’india degli ippocastani del Valentino in tasca?).

Una particella contro l’altra 28 settembre 2008

Inviato da Marco in : Fisica, Formulette 45 commenti

Per un sacco di tempo mi sono ripromesso di parlare di fisica su queste paginette in modo semplice, metaforico e assolutamente senza traccia di matematica. Beh, mi sono reso conto che non si può. O meglio, certo, si può, ma si perde un sacco del divertimento (ebbene si, la matematica può essere divertente. O meglio, la matematica è divertente! Prima o poi ve lo dimostrerò); eppoi nei commenti delle ultime settimane sono saltate fuori delle domande troppo specifiche perché si possa rispondere dignitosamente senza tirare fuori una formuletta. E allora – udite udite! – ho deciso di rompere gli indugi e di inaugurare una nuova categoria di articoli, battezzata per l’occasione Formulette: non siete contenti? :-)

Istruzioni per l’uso: non vi aspettate una derivazione completa delle formule (per questo, fanciulli, ci sono i libri) né un corso di fisica per corrispondenza. E che sia chiaro: non mi assumo nessuna responsabilità se qualche lettore, nel tentare di usare le formule citate per migliorare le sue prestazioni amorose, guarire dall’alitosi, costruirsi in casa un piccolo acceleratore di biglie o per qualunque altro uso improprio, dovesse rimanere ferito, deluso, offeso o affaticato. Siete avvisati.

Allora, da cosa cominciamo? Apparentemente qualcuno è rimasto confuso leggendo i miei divagazioni sulla partenza di LHC a proposito delle energie dei fasci e delle energie delle collisioni. Come sono correlate tra di loro? Come si fanno i conti, tentendo conto che le particelle in questione viaggio (quasi) alla velocita della luce? Ecco la risposta.

Nella collisione di due particelle di massa m_1 e m_2 e momento \vec{p}_1 e \vec{p}_2 l’energia totale nel centro di massa (cioè quel particolare sistema di riferimento in qui le due particelle hanno momento uguale ed opposto \vec{p}_1 = - \vec{p}_2, il “baricentro” della collisione insomma) vale:

E_{\rm CM} = \sqrt{m_1^2 + m_2^2 + 2 \left( E_1 E_2 - \vec{p}_1 \cdot \vec{p}_2 \right)}

dove E_1 ed E_2 sono le energie totali delle particelle in questione.

Notarella: i fisici sono notoriamente pigri, e per facilitarsi la vita usano spesso una convenzione in cui la velocità della luce è posta uguale a 1. Il vantaggio? Adesso energie, momenti e masse sono tutti misurati nella stessa unità (tipicamente l’eV), e nei calcoli non si sono fastidiosi fattori c da portarsi dietro.

Nel caso di collisioni ad alta energia ultra-relativistiche – come a LHC – le energie delle particelle (a LHC 7 TeV) sono moooolto piu grandi delle loro masse (la massa di un protone è 1 GeV) e siamo autorizzati ad approssimare: nel centro di massa della collisione vale dunque la formuletta facile facile:

E_{\rm CM} \simeq 2 E_1 \simeq 2 E_2

Ecco che si svela l’arcano: due fasci da 450 GeV danno collisioni con energia nel centro di massa di 900 GeV, due fasci da 7 TeV danno collisioni da 14 TeV.

Naturalmente la situazione sarebbe un po’ diversa se invece di fare sbattere un protone accelerato contro un altro protone accelerato nel verso opposto lo mandassimo contro un bersaglio fisso. In questo caso il momento del bersaglio sarebbe nullo (\vec{p}_2 = 0) e l’energia disponibile nella collisione (sempre nell’approssimazione di particelle ultra-relativistiche) sarebbe soltanto:

E_{\rm CM} \simeq \sqrt{2 E_1 m_2}

Il che vi spiega perché siano necessari i collisionatori (le macchine come LHC che fanno sbattere due fasci l’uno contro l’altro) per salire in energia: un solo fascio contro un bersaglio fisso mette a disposizione molta meno energia!

Per chi volesse approfondire, questo è il riassunto più breve che conosco della cinematica relativistica (anche se non necessariamente il più semplice). Al prossimo giro, a grande richiesta, la radiazione di sincrotrone. Ovvero: quanta energia perde una particella carica che corre lungo una traiettoria circolare? Buonanotte, e buona fortuna.

Ricercatori notturni 26 settembre 2008

Inviato da Marco in : Scienza e dintorni 3 commenti

Se stasera non sapete bene cosa fare e vi pungesse vaghezza di vedere da vicino come è fatto uno scienziato, o voleste anche solo stupire la morosa con qualcosa di diverso dalla solita quattrostagioni rinforzata seguita da Kung Fu Panda nel multisala di quartiere, allora potreste dare un’occhiata al programma della Notte dei ricercatori. Ci sono un sacco di cose interessanti in giro per l’Italia (Pacio da Roma mi segnala la notte bianca organizzata dall’INFN a Frascati, Bea a Torino presenta l’incubatore di Università e Politecnico e aspetta un mojito!) e nel resto dell’Europa. Poi magari mi raccontate come è andata (in Svizzera l’evento più vicino e a Zurigo, purtroppo)…

Update: ci sono un sacco di foto dell’evento torinese su Gravità zero.

Altro che due mesi 24 settembre 2008

Inviato da Marco in : Fisica, LHC 88 commenti

LHC non ripartirà affatto in un paio di mesi. L’annuncio ufficiale è di ieri sera alle 20:45, traduco al volo:

Le indagini al CERN a seguito dell’importante fuga di elio nel settore 3-4 del tunnel di LHC hanno mostrato che la causa piu probabile dell’incidente sarebbe stata una connessione elettrica difettosa tra due magneti dell’acceleratore. Prima che una comprensione completa dell’incidente possa essere raggiunta, purtroppo, il settore dovrà essere portato a temperatura ambiente e i magneti coinvolti aperti per essere ispezionati. Questa operazione richiederà da tre a quattro settimane. I dettagli completi dell’indagine saranno resi noti una volta questa sarà completata.

[sezione con dichiarazione emotiva del direttore, taglio...]

Il tempo necessario per l’indagine e le riparazioni impedisce una riaccensione prima del periodo di manutenzione invernale obbligatoria del CERN, portando dunque la data della riaccensione del complesso degli acceleratori all’inizio della primavera 2009. I fasci di LHC seguiranno questa riaccensione.

[dichiarazione sulla complessità di LHC e su come questo tipo incedenti capitino, poi le dichiarazione di amicizia, stima e supporto degli altri laboratori, bla bla bla, taglio...]

In tutta sincerità: qui ce l’aspettavamo tutti. Ai meeting di ieri abbiamo iniziato a fare piani dando per scontato che non avremmo avuto collisioni nel 2008. Il che non toglie che la situazione sia, a dire poco, una grande scocciatura. Sopratutto per la manica di studenti di dottorato (soprattutto americani, non dappertutto è necessario toccare dati veri per diplomarsi) che vedono spostarsi la fine del loro PhD sempre più lontano. Su come occuperemo il tempo nei prossimi sei mesi vi faccio sapere non appena mi riprendo un po’ dalla botta :-)

P.S. Apparentemente la festa di inaugurazione del 21 ottobre con i capi di stato e le autorità è confermata. Capisco che non sia banale cambiare l’agenda di un presidente o di un re, però…

Quanto accidenti è costato LHC? 23 settembre 2008

Inviato da Marco in : LHC, Politiche della ricerca, Scienza e dintorni 78 commenti

Bene, facciamo un bel respiro, e, nell’attesa che qualcuno qui al CERN si decida a dirci se quel “minimo due mesi” vuol dire che non avremo collisioni prima dell’anno nuovo, mettiamoci a parlare di cose serie. O meglio, mettiamoci a parlare di quello che la maggior parte della gente pensa essere la cosa più seria del mondo (il sottoscritto propende per mettere la pizza in cima alla lista, ma non conta). Ovvero, di soldi. Prima di metterci a disquisire sul senso della scienza e della ricerca pura, o peggio ammorbare ancora Oliver con una passeggiata didattica, leviamoci il sassolino dalla scarpa: quanto accidenti è costato LHC? Prima di metterci a discutere se ne valga la pena, e quali sono le motivazioni profonde di questo macchinone, sgombriamo il campo da equivoci: abbiamo veramente speso una fortuna? E poi: chi ha pagato?

Iniziamo dalle risposte facili. LHC da solo è costato 4.6 miliardi di franchi svizzeri, che sono circa 3 miliardi di euro. Aggiungiamo il costo dei quattro esperimenti, che per fare cifra tonda possiamo stimare ad altri 3 miliardini di euro. Che fanno 6 miliardi. Gasp. Un sacco di soldi, certo, rispetto allo stipendio – chessò – di un insegnante delle scuole medie italiane. Però il confronto non ci aiuta a capire se questi 6 miliardi sono realmente tanti o pochi (o peggio, se avrebbero potuto risolvere il problema della fame nel mondo, come qualche burlone insinua qua e là). Non abbiamo infatti un termine di paragone corretto, e stiamo dimenticando due dettagli importanti: uno, LHC non è opera di un singolo stato; due, LHC non è stato costruito (e pagato!) in un mesetto.

E dunque. Uno. LHC (come il CERN stesso) è il frutto dello sforzo condiviso di moltissimi stati. E’ un’opera mondiale, come ce ne sono poche altre al mondo. L’Italia, per esempio, che è uno dei maggiori finanziatori del CERN, contribuisce per circa il 12%. Che fanno dunque circa 720 milioni di euro.

Due. LHC e i suoi esperimenti sono stati progettati, costruiti e assemblati negli ultimi dieci anni. Allora, giusto per capirci, questo vuol dire che l’Italia ha contribuito in media con 72 milioni di euro all’anno negli ultimi dieci anni. Che, visto quanti siamo a vivere nel Bel Paese, fanno circa 1 euretto e 20 centesimi a testa per italiano per anno negli ultimi 10 anni. Adesso, se proprio volete fare un confronto, avete i numeri giusti. Non pensate potesse valere la pena di investire l’equivalente di un gelatino (due gusti, palline piccole, gelateria di periferia) all’anno negli ultimi dieci per costruire il più grande microscopio del mondo?

Se poi la cifra continua a sembrarvi troppo elevata, ecco un paio di numerelli da meditare. Negli ultimi dieci anni l’8 per mille del gettito fiscale, quello che viene destinato alle varie chiese italiane, ha reso cifre che oscillano tra i circa 700 e i circa 1000 milioni di euro all’anno. Che, chiariamoci, va benissimo, non sto mica contestando (per dire, il mio 8 per mille va da anni alla Chiesa Valdese). Serve soltanto a ricordare che (in media) negli ultimi dieci anni io ho destinato ai barbet della Val Pellice (che prendono in media il 10% dell’8 per mille) tanto quanto è andato alla costruzione di LHC. E fin qui va ancora bene. Quando ho scoperto che il costo totale di LHC è pari a quello che si spende nel mondo in pubblicità in una settimana, ecco, beh, io ci sono rimasto male. Oppure, giusto per restare sull’attualità più recente, non fa male neppure ricordare che il costo di LHC è pari a un centesimo della manovra finanziaria di salvataggio delle banche d’affari americane da parte del governo statunitense. E potrei continuare (nella mia lista personale vengono subito dopo: il confronto con le spese militari italiane – tutto LHC costa come 3 bombardieri B-2, quelli invisibili – , con il costo della guerra in Iraq, con i contratti dei calciatori, con…).

Allora, adesso qualcuno mi dirà che zio Paperone ha ben iniziato con un nichelino, e che quel famoso euro e venti a testa all’anno avremmo potuto usarlo per fare altro. Vero. Diciamo che io sono personalmente contento di aver rinunciato a un gelatino all’anno per finanziare il più grande esperimento scientifico del mondo.

P.S. Prima che qualche furbetto chieda. Si, certo, LHC ha anche bisogno di funzionare, una volta costruito. E questo, quanto costa? Un numero al volo: il budget annuale del CERN, che comprende tutto (la corrente, i cacciaviti, il mio stipendio, la carta della stampante, …) è circa uguale a quello dell’ospedale di Ginevra, ovvero di un bell’ospedale di una grande città. O di una grande università. Di nuovo da dividere tra gli stati membri. All’Italia costa come un reparto di ostetricia, o di archeologia partico-sassanide, più o meno.

Allora, Sidroga? 21 settembre 2008

Inviato da Marco in : Famiglia, Vita di frontiera 10 commenti

Nella zona di Ginevra l’estate dura al massimo cinque settimane. Nella migliore delle ipotesi inizia l’ultima settimana di luglio, e per fine agosto è finita. Da queste parti il detto frusto “non ci sono più le mezze stagioni” trova la sua più squisita realizzazione. Prima del 23 luglio è praticamente sempre autunno, che in linea di principio sarebbe anche una mezza stagione, a patto però che abbia luogo dopo agosto. In caso contrario, conta come iattura, non come stagione. Dopo il 31 agosto arriva direttamente l’inverno. In entrambi i casi, si tratta sempre di transizione del prim’ordine: quest’anno il 31 agosto c’erano 31 gradi, il primo settembre 13.

Ci sono due effetti collaterali legati a questo simpatico microclima. Uno: se non si è felici, sereni ed equilibrati più della media mondiale, si cade inevitabilmente in depressione. D’altronde, provate ad andare in giro con i pantaloni di velluto, il maglione irlandese e le pedule il 12 luglio. Anche ai montanari irriducibili come il sottoscritto scatta una voglia di infradito, tanto incontenibile quanto frustrata. Due: il salto tra 31 e 13 gradi farebbe ammalare anche un toro in overdose di penicillina.

Nelle ultime due settimane a casa nostra abbiamo collettivamente avuto quattro raffreddori, tre bronchiti di varia entità e un’otite; consumato mezz’etto di paracetamolo in varie forme, consistenze e colori, per non parlare degli antibiotici e delle aspirazioni nasali di chi il naso non sa ancora soffiarselo. Ma il medicinale migliore che ci sta traghettando fuori da nottate di tossi e catarri è una miracolosa tisana svizzera “contro i raffreddamenti” (che in Svizzera possono essere molti, si sa!) della prestigiosa marca “Sidroga”. Sì, si chiama proprio cosi`. Sidroga. Da due settimane Irene dopo cena mi guarda con aria complice e mi domanda “Allora, si droga?”, E io: “Si droga, si droga…”. E poi prepariamo il beverone. Aahhh.