Tre e mezzo più tre e mezzo fanno sette

Non siamo ancora a fine Agosto, ma la decisione è stata finalmente presa. L'energia dei fasci di LHC per il run 2009-2010 sarà di 3.5 TeV ciascuno, per un totale di 7 TeV di energia nel centro di massa. Dice il Direttore Generale del CERN nel suo messaggio di giovedì scorso:

We've selected 3.5 TeV because it allows the  LHC operators to gain experience of running the machine safely  while opening up a new discovery region for the experiments.

Se la memoria non mi inganna, 7 TeV sono meno di 10, e persino meno di 8! Il che significa fondamentalmente tre cose: uno, che nonostante non sia stato trovato nessun (altro) valore anomalo tra le resistenze dei giunti di connessione in rame tra i magneti, il management del CERN ha scelto la strada della prudenza, perlomeno per la presa dati iniziale.

Due, che fino a un mesetto fa ci hanno probabilmente menato un po' per il naso con una serie di detti-e-non-detti; per carità, onestamente nessuna persona con un po' di senno (e capace di leggere i grafici) avrebbe creduto ai 10 TeV: andatevi a rileggervi quello che scrivevo un mesetto fa, e poi ditemi se non era già tutto li.

Tre, che i macchinisti non hanno idea di quanto e cosa ci vorrà per salire a 10 TeV:

The LHC will run at 3.5 TeV per beam until a significant data sample  has been collected and the operations team has gained experience in running  the machine. Thereafter, with the benefit of that experience, we'll take the energy up towards 5 TeV per beam.

e aspettano di vedere come si comporta la macchina in un regime "sicuro" prima di prendere una decisione. Il che è saggio e prudente, ma anche un po' fastidioso: potrebbe voler dire che forse avremo i 10 TeV già nel 2010, ma oggi nessuno lo può dire di sicuro.

Non parliamo nemmeno dei 14 TeV nominali: viste le proiezioni del numero di quench di "allenamento" necessari per preparare i magneti a quelle energie (il numero sembra divergere all'infinito!), per quell'energia sarà obiettivamente necessario un upgrade generale della macchina. Ne riparliamo dunque tra qualche anno, senza illusioni.

Quanti dati prenderemo a 7 TeV? Noi fisici ne vorremmo ben pochi, e ovviamente desidereremmo  poter passare presto a 10 TeV, ma temo ci sia da contarci poco. Nei corridoi si sente un po' di tutto, e temo che solo l'esperienza potrà dire se e quando saremo in grado di passare a 10 TeV. Il sentimento trasversalmente più diffuso è più o meno questo: "Mettiamoci il cuore in pace e prepariamoci a fare della fisica a 7 TeV, per un po' potremmo non vedere altro. Sono meglio di niente, no?". Si, certo, sono meglio di niente. Ma personalmente non ci farei esattamente una festa, e non andrei in giro a vantarmi. Quanto alla competitività rispetto a Tevatron - che qualcuno ancora si diletta a sbandierare - mi limiterei a stare zitto, e ne riparlerei tra un anno. Forse.

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26 Commenti

  1. Phileas Fogg
    Pubblicato il 10 agosto 2009 alle 12:20 | Permalink

    uffa... aspetterò ma... uffa...

  2. alex
    Pubblicato il 10 agosto 2009 alle 14:39 | Permalink

    Caro Marco,

    capisco la tua delusione, ma un lato positivo nella faccenda c'e'.

    Secondo me, la cosa davvero anomala di tutta la faccenda e' stato l'irresponsabile ottimismo iniziale, testimoniato dal programma di startup: qualunque hardwarista serio si sarebbe accontentato di fare collisioni a 450+450 GeV per un mesetto, per dare modo agli esperimenti di cominciare subito a provare gli apparati e testare l'analisi dati.. invece, a causa di una fretta assurda, tanto "politica" quanto devastante, e' successo quello ceh e' successo: i softwaristi sono rimasti per un anno a far girare per l'n-esima volta le ormai insopportabili simulazioni e gli hardwaristi si sono per l'm-esima volta cimentati nel giochino dello "smonta e rimonta il tuo rivelatore",

    Ora, pare proprio che al CERN si siano finalmente resi conto che LHC e' la macchina piu' complicata del sistema solare e non una gigantesca simulazione al computer, e si stanno comportando di conseguenza: piedi di piombo, calma e gesso. Mi sembra molto piu' sano e rassicurante cosi'!!!

  3. Pubblicato il 10 agosto 2009 alle 14:51 | Permalink

    Alex, ovviamente sono d'accordo su tutta la linea: se dovessi mettermi a scrivere quello che penso di Lyn Evans (precedente capoprogetto di LHC) e Robert Aymar (precedente direttore generale del CERN) e di come hanno gestito lo startup del 2008 - e la grottesca festa persino dopo l'incidente, giusto per dire il livello di politicizzazione dell'evento, e il desiderio di lasciare comunque un'impronta - probabilmente mi caccerebbero da qui nel giro di 5 minuti.

    Razionalmente condivido prudenza e strategia, e sono d'accordo che un bel po' di dati incomprensibili e scalibrati a qualunque energia faranno bene agli analisti, troppo viziati da simulazioni perfette, e agli hardwaristi, che sembrano aver dimenticato che lo scopo di un rivelatore è misurare qualcosa.

    Questo non toglie che, a un anno di distanza, mi girino ancora i marroni, specialmente per come anche il periodo delle riparazioni è stato gestito: chiarezza limitata e troppo ottimismo sbandierato. Avrei gradito maggiore sobrietà a partire da Gennaio 2009: non avrei visto nulla di male a dire: "faremo del nostro meglio, ma la situazione è critica e non sappiamo bene, non aspettatevi troppe faville da subito".

  4. Alex
    Pubblicato il 17 agosto 2009 alle 03:38 | Permalink

    Assolutamente d'accordo: d'altra parte, non molto tempo fa una collega di scienze politiche mi confidò che nel suo ambiente i fisici sono considerati dei pessimi politici... io non so se valga in generale, ma per il precedente management CERN sicuramente sì.. e sulla direzione INFN attuale mi sembra bastino i tuoi recenti post... 😉

  5. isabella
    Pubblicato il 17 agosto 2009 alle 12:48 | Permalink

    Saranno contenti i sostenitori della creazione del buco nero dopo l'accensione del LHC.
    Io non so se è vero che anche se siete tutti di nazionalità diverse al CERN vi capite tutti perfettamente attraverso i numeri o qualche dimensione strana [ 😉 ]...ma quando non guarda nessuno perchè non girate quella manopolina per sbaglio a 12.8 TeV ? Magari succede qualcosa di interessante.

  6. Pubblicato il 18 agosto 2009 alle 16:42 | Permalink

    ottimo aggiornamento

    il problema di far andare la macchina a 3.5 è che quando si romperà qualcosa sarà molto più deprimente che se si fosse rotto qualcosa a 5

  7. Pubblicato il 19 agosto 2009 alle 19:16 | Permalink

    Da qui, lo sfogo di Arkani-Hamed:

    “I’ve waited 15 years,” said Nima Arkani-Hamed, a leading particle theorist at the Institute for Advanced Study in Princeton. “I want it to get up running. We can’t tolerate another disaster. It has to run smoothly from now.”

    Wow, che modestia. Sembra che l'abbiano costruito per Egli, e che Egli sia il principale destinatario dei dati con cui sicuramente Egli farà la "nuova fisica".

  8. Max
    Pubblicato il 20 agosto 2009 alle 12:01 | Permalink

    Ah, pero'..... potrebbero assumerlo tra i tecnici, visto che pare sappia esattamente cosa e come fare........
    Poi magari non e' nemmeno buono a svitare una vite, ma vabbe'

  9. Pubblicato il 26 agosto 2009 alle 15:24 | Permalink

    Arkani-Hamed è un personaggio estremamente dotato e brillante, che come tutti i teorici dotati e brillanti a volte tende a essere un poco pieno di se. I suoi seminari sono molto piacevoli (tra l'altro si rifiuta di usare PowerPoint e va di lavagna e gesso, cosa che apprezzo) anche per questa sua verve un dito egocentrica. Ha soltanto un anno più di me, ed è considerato uno dei nuovi astri della fisica teorica, ergo non stupitevi se tende un poco a pontificare. Fa parte del ruolo e del personaggio, temo. Dubito abbia mai tenuto in mano un cacciavite, quindi non lo assumerei come tecnico manco per fargli sistemare lo scarico del water (che pealtro tende ad avere un'importanza maggiore di LHC nel mio menage quotidiano) 🙂

  10. Sara
    Pubblicato il 26 agosto 2009 alle 15:26 | Permalink

    Io avrei saputo da fonte certa - una ricercatrice che lavora all'esperimento Lhc b - che i fasci dovrebbero cominciare a circolare già a metà Ottobre, non a metà Novembre. Ma come si spiega questo?

  11. Pubblicato il 26 agosto 2009 alle 15:29 | Permalink

    Mmm, un ponte di Einstein-Rosen? 😛

    Sara, sono ancora in ferie (o in qualcosa che assomiglia vagamente a una vacanza) dunque non ho notizie di prima mano da un paio di settimane e potrei sbagliarmi. Ma se le cose non sono cambiate miracolosamente, rimane vero quello che scrivo qui sopra.

  12. marco
    Pubblicato il 27 agosto 2009 alle 13:13 | Permalink

    Ciao.

    Leggo il tuo blog da un paio di giorni in modo quasi per nulla scientifico (non ne avrei le capacità), ma mi garba molto il tuo modo di spiegare le cose.

    Mi scuserai la domanda un po' babbiona e oltremodo semplicistica, ma che probabilità ci sarebbe che a 14 TeV si formasse un mini-buco nero (di quelli che evaporano subito, ovviamente...)? O meglio, c'è una qualche speranza di osservarlo (così da dare ragione a qualche teoria o affossarne altre)?

    E ancora (sì lo so, sparare così domande appena presentato non è molto educato... specialmente quando l'interrogando sta in vacanza) perché 7 TeV sono pochi? Qualche altro acceleratore c'è già arrivato e non ha trovato molto (scusa ancora per l'approccio poco professionale)?
    Che io sappia la massa del fantomatico bosone di higgs, ad oggi, si suppone sia, come ordine di grandezza, intorno al centinaio di GeV: c'è così tanta dispersione di energia nella collisione (sì, lo so che non si può decidere prima cosa far spuntare, ma almeno la possibilità che spunti dovrebbe esserci ad energie al di sopra di quella "di formazione") che non si spera nemmeno minimamente che venga fuori?

    P.S.: da quello che ho scritto sembra che io pensi che l'unico motivo per cui è stato costruito LHC sia scoprire quella particella... Molto candidamente ammetto di non sapere cosa altro si cerchi...

    Detto questo, sei libero di cestinare le mie alquanto insulse domande.

    Ciao!

  13. marco
    Pubblicato il 27 agosto 2009 alle 13:16 | Permalink

    Ora che ci penso mi vengono in mente la ricerca delle supersimmetrie e della GUT... ma oramai ho fatto una figura barbina...

  14. Xisy
    Pubblicato il 27 agosto 2009 alle 15:54 | Permalink

    Boh a me pare uno sfogo abbastanza normale, considerando che viene da parte di un teorico. Considera che molti di questi qua hanno passato gli ultimi anni a calcolare sezioni d'urto a 14 TeV... poracci..
    Certo è un po' esagerato e pretenzioso (e antipatico), ma è altrettanto vero che gli sperimentali di LHC hanno peccato di eccessivo ottimismo. Di facciata, intendo, perché poi anche un anno fa i 14 TeV erano un miraggio a detta di molti.

  15. Pubblicato il 27 agosto 2009 alle 16:19 | Permalink

    @marco: oggi l'acceleratore che raggiunge la più alta energia nel centro di massa al mondo è Tevatron, che fa collidere protoni e antiprotoni a circa 1 TeV l'uno, per un totale di circa 2 TeV nel centro di massa. Dunque no, nessuno ha mai fatto collisioni a 7 + 7 TeV. Perché ci serve così tanta energia per produrre una particella la cui massa sarebbe solo qualche centinaio di GeV? In sostanza, perché facciamo collidere protoni, che sono particelle composite e non elementari: ergo, alla fine nello scontro conta solo l'energia trasportata da uno dei componenti del protone in questione, che è più bassa dell'energia totale del protone stesso.

    @Xisy: certo, non ci sono santi da entrambe le parti. Però io non vado in giro a dire: "sono 15 anni che aspetto quelle sezioni d'urto NNNLO, adesso me le devono dare, poche storie!". Un po' di rispetto per il lavoro degli altri non guasta mai, specie se non si è direttamente nel campo. Amen.

  16. marco
    Pubblicato il 27 agosto 2009 alle 17:51 | Permalink

    Grazie dell'esauriente risposta!

    Concordo pienamente con te per lo sfogo ("pacta santa sunt"!), sarà veramente frustrante dover aspettare altri innumerevoli mesi per lavorare appieno (oltretutto con annesse prese per i fondelli...).

    P.S.:per "upgrade" intendi che dovranno cambiare qualche magnete per via dei vari quenching subiti, oppure che ne serviranno di migliori?
    Cavolo, mi sembra sempre di più che la "technè" sia quella che manca, non le conoscenze... d'altronde 8 T so' tanti...

    Ciao

  17. Lorenzo Fiori
    Pubblicato il 29 agosto 2009 alle 14:42 | Permalink

    Scusa Marco, ma quanto è complesso questo LHC rispetto alle generazioni precedenti di acceleratori e al Tevatron...?
    L'impressione infatti è che la macchina stia proprio seguendo i suoi ritmi fisiologici di test e rodaggio in base alla sua complessità...
    Nel 2008 pensavano forse di farla girare in tutta tranquillità senza incontrare problemi?
    E invece di problemi a quanto pare ne sono nati uno dietro l'altro con mille premure e dubbi su possbili altre rotture...
    Possibile che non se ne siano accorti in fase di progetto di tanta delicatezza e necessità di revisione...?
    Oppure invece si sapeva, ma si contava su un esagerato ottimismo a mò di 'dita incrociate'...?
    Io mi auguro che l'LHC possa entrare finalmente in funzione, ma a questo punto non mi sento di escludere realisticamente nuovi guai o addirittura un futuro pieno di problemi che ahimè ne limiterebbe sensibilmente la 'potenza' di esercizio al servizio di voi fisici.
    Perdonami, ma non voglio certo tirarvela...

  18. Pubblicato il 30 agosto 2009 alle 02:37 | Permalink

    Piccolo OT: ma al CERN lavorate così? 😉
    http://xkcd.com/401/
    Buon lavoro!

  19. Michela
    Pubblicato il 30 agosto 2009 alle 17:48 | Permalink

    Ciao Marco! Scusa la curiosità ma vorrei sapere: a quanto equivale la massa dei quark (in ev) che compongono il protone? E poi perchè conta solo l'energia di uno dei componenti del protone e non del protone intero?! Scusa se quest'ultima ti sembrerà forse un domanda ovvia ma non riesco a capire (studio da biologa e non da fisica XD).

  20. Xisy
    Pubblicato il 30 agosto 2009 alle 21:52 | Permalink

    domanda insidiosa 🙂

  21. Michela
    Pubblicato il 30 agosto 2009 alle 23:51 | Permalink

    Quale delle due?! XD

  22. bob
    Pubblicato il 31 agosto 2009 alle 15:39 | Permalink

    Speriamo che, prima dell'accensione, girino del lavoro anche a noi del calcolo distribuito......
    http://lhcathome.cern.ch/

  23. bob
    Pubblicato il 31 agosto 2009 alle 15:43 | Permalink

    Come non detto. Dal sito del progetto:
    20.08.2009 10:45 GMT -

    Hi,
    It's been pretty quiet here at LHC@home we've been working behind the scenes to streamline the server and keep the code as up to date as possible.
    There has also been some work on the update of the SixTrack application which we hope to roll out soon.
    The news with the LHC itself since the set back last year is quite good with it running at 3.5TeV this year.
    The experiments have also been busy with ATLAS and CMS and LHCb and ALICE working on refinements during the downtime.
    Thanks,
    Neasan

  24. Pubblicato il 4 settembre 2009 alle 13:26 | Permalink

    @Lorenzo: penso proprio che tu abbia ragione, la macchina (che è più complessa di Tevatron) sta seguendo i suoi ritmi fisiologici. Il punto è proprio questo: sembra proprio che si sia cercato di "dimenticare" o volutamente sottostimare questi tempi, e la gente si è bevuta la storia dell'acceleratore che si accende al volo come una Panda 750 appena revisionata e va senza battere in testa.

    @Michela: la domanda insidiosa è ovviamente quella sulla massa dei quark. È insidiosa perché ingenuamente uno potrebbe immaginarsi un protone come fatto da tre palline, e che dunque la loro massa sia circa un terzo della massa del protone. Purtroppo non nemmeno lontanamente così: la massa del protone (e di tutti gli adroni in generale) ha un'origine principalmente "dinamica". Ovvero: i quark up e down in se "pesano" praticamente niente (ti lascio cercare i numeri sul PDG), la massa degli adroni che compongono viene praticamente tutta dall'energia di legame (ovvero dalla forza forte, ovvero, se vuoi, dalla "massa equivalente" dei gluoni che li tengono insieme). Quanto alla seconda domanda, al volo, in una collisione generalmente interagisce solo uno dei "partoni" (il nome generico dei costituenti del protone), gli altri se ne vanno per la loro strada sotto forma di "detriti" adronici, ergo è solo la frazione di energia trasportata dal partone in questione che entra in gioco.

  25. Michela
    Pubblicato il 5 settembre 2009 alle 12:43 | Permalink

    Capito tutto! Grazie per la spiegazione Marco!

  26. bob
    Pubblicato il 15 settembre 2009 alle 12:28 | Permalink

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  • Mi chiamo Marco Delmastro, sono un fisico delle particelle che lavora all'esperimento ATLAS al CERN di Ginevra.

    Su Borborigmi di un fisico renitente divago di vita all'estero lontani dall'Italia, fisica delle particelle e divulgazione scientifica, ricerca fondamentale, tecnologia e comunicazione nel mondo digitale, educazione, militanza quotidiana e altre amenità.

    Ho scritto un libro, Particelle familiari, che prova a raccontare cosa faccio di mestiere, e perché.

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