LHC: due fasci a 3.5 TeV!

Questa notte alle 5:23 I macchinisti di LHC sono riusciti a portare entrambi i fasci a 3.5 TeV ciascuno, e a farli circolare serenamente per un paio di minuti (e ormai sapete bene come questo voglia dire moooolti giri). Si tratta di un'ottima notizia, e, manco a dirlo, di un nuovo record mondiale per quanto riguarda le energie fatte raggiungere a una particella da mano umana. Perché ovviamente la natura se ne infischia altamente delle nostre velleità, e ci manda regolarmente protoni a energie più grandi svariati ordini di grandezza nei raggi cosmici, con buona pace dei millenaristi che si crogiolano con l'idea che LHC stia giocando con energie mai viste prima in natura.

Il programma dell'acceleratore di questi giorni è un po' confuso. Per dire, fino a ieri pomeriggio sembrava dovessimo avere delle collisioni a 900 GeV questa notte, e vi risparmio le corse. Ma oggi finisce anche la settimana del CERN Council, e sicuramente il Direttore Generale voleva fortemente mostrare qualcosa di nuovo e spettacolare ai delegati
. Dunque è difficile dire esattamente quando arriveranno le collisioni a 7 TeV. Per adesso i macchinisti stanno lavorando all'intensità del fascio (quelli di stanotte erano fasci pilota, magrolini e poco intensi), e potrebbero volerci anche un paio di settimane prima che tentino di farli andare uno contro l'altro a quelle energie.

In linea di principio è previsto un grosso evento per i media verso la fine del mese, per il quale si vorrebbe mostrare ai giornalisti qualche collisione a 7 TeV (sorbole! Qualcuno in ATLAS sta persino preparando un event display nuovo di pacca per l'occasione), ma ovviamente sette o otto collisioni per la stampa non servono a molto per fare della fisica, per quale servirà invece prendere dati per molto più tempo. Nell'attesa, noi ce ne stiamo buoni, tesi e pronti, come indiani appostasti nella brughiera in attesa del passaggio dei bisonti. Il che vuol dire, più prosaicamente, che probabilmente mi toccherà lavorare anche nel weekend.

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22 Commenti

  1. Giovanni Ruggieri
    Pubblicato il 19 marzo 2010 alle 11:25 | Permalink

    Scusami per la domanda di un "non addetto ai lavori", anche se sette o otto collisioni, ed eventi associati, sono statisticamente poco significativi possono emergere delle fenomenologie, che io ignoro, che possono essere nettamente evidenziate, al di là dell'analisi statistica, e che si manifestano solo ad energie che vanno da quelle dei "vecchi" accelleratori di particelle ai 7 TeV?

  2. Pubblicato il 19 marzo 2010 alle 11:32 | Permalink

    Beh, "al di là dell’analisi statistica" non vai molto lontano. Certo, rimane possibile che in 7 o 8 eventi ci sia qualcosa di quello che andiamo cercando. Ma siccome si tratta di eventi rari, resta qualcosa di molto improbabile. Se ti aspetti in media di vedere un certo fenomeno una volta ogni milione di collisioni, quant'è la probabilità che tu lo osservi almeno una volta in 7 collisioni?

  3. Giovanni Ruggieri
    Pubblicato il 19 marzo 2010 alle 14:20 | Permalink

    Naturalmente ti scrivo non avendo conoscenze scientifiche che riguardano l'oggetto del tuo articolo.
    Se il fenomeno che cerco si manifesta, o meglio lo individuo, 1 volta ogni milione di collisioni questo mi fa pensare, con un ragionamento banale, che le collisioni non avvengono sempre allo stesso modo, o che gli apparati di misurazione riescono a rilevare un segnale solo se esso si manifesta in un particolare modo, tra i tanti probabili. In più penso ci sia anche il problema del rumore di fondo che va ad inquinare il segnale.
    Sono queste le motivazione di questi eventi rari o sono da attribuire ad altri elementi?
    Ciao

  4. fabiogeda
    Pubblicato il 19 marzo 2010 alle 14:57 | Permalink

    Occhio però, che sia indiani che bisonti hanno fatto una brutte fine 😉

  5. Antonio
    Pubblicato il 19 marzo 2010 alle 15:05 | Permalink

    e mentre voi andate a queste energie pazze, qui a qualche centinaio di km di distanza (o meglio qui: http://fel.web.psi.ch/index.html), qualcuno sta semplicemente cercando di misurare un fascio piccolo piccolo (100pC) a energie basse basse (5MeV). Ma nonostante tutto non è così semplice come si pensi.

  6. Pubblicato il 19 marzo 2010 alle 16:24 | Permalink

    @Giovanni: una risposta completa richiederebbe di aver finito la serie su LHC, aver scritto quella sui rivelatori, e magari anche l'articolo dulla distribuzione di Poisson. Per adesso dunque dovrai accontentarti della risposta breve. Mettiamola così: in una collisione possono succedere tante cose diverse, ognuna con una certa probabilità. Le cose più probabili non ci interessano, nel senso che sono state studiate accuratamente nel passato e fanno ormai parte della fisica che crediamo di conoscere bene, mentre gli eventi esotici di cui sono alla ricerca sono rari. Anche se fossi in grado di identificarli con certezza con il 100% di efficienza (cosa che non succede, per il rumore di fondo che citi su cui per adesso sorvolo), rimane la limitazione statistica. Su 7 sole collisioni la probabilità che si verifichi un evento esotico raro è bassissimissima, praticamente nulla.

    @Fabio: avrei potuto in effetti scrivere "appostati dietro i carri ad aspettare gli indiani", ma i cowboy non mi sono mai stati troppo simpatici 🙂

    @Antonio: Non dubito, non dubito mica, anzi!

  7. Xisy
    Pubblicato il 19 marzo 2010 alle 17:48 | Permalink

    Mi viene in mente una frase, credo di Feynmann: "Yesterday's discovery is today's calibration" ...and tomorrow's background.
    Pero' le discrepanze DATA-MC dimostrano che state facendo fisica "nuova", anche con il background... che però non è "nuova fisica" 🙂

  8. Pubblicato il 19 marzo 2010 alle 18:12 | Permalink

    Eh eh eh, potremmo discutere a lungo sul fatto che stiamo facendo "nuova fisica": con la QCD c'è da andare con i piedi pesanti, perché se da una parte la teoria c'è e funziona, gli strumenti per calcolare le predizioni della teoria sono a volte carenti (mai sentito parlare di "resummation"). In ogni caso, la citazione di Feynmann mi piace!

  9. wimp
    Pubblicato il 21 marzo 2010 alle 13:44 | Permalink

    Marco sono completamente d'accordo con te per quanto riguarda i raggi cosmici se consideriamo le collisioni tra protoni... ma per le collisioni tra nuclei pensanti l'esempio è ancora valido? 😉

  10. Pubblicato il 21 marzo 2010 alle 15:54 | Permalink

    Beh, i raggi cosmici non sono prodotti solo da protoni (principalmente, ma non solo!): ci trovi elementi pesanti con numero atomico fino al 40.

  11. wimp
    Pubblicato il 23 marzo 2010 alle 00:30 | Permalink

    Ho letto che oggi in Spagna inaugurano l'acceleratore Alba ma non trovo in giro gran che sulle energie previste ed il tipo di esperimenti che faranno. Certo che è un peccato che non si siano uniti a voi visto che presumo che sia molto più piccolo di LHC... con quei fondi in più magari ora eravate già a 12 TeV...

  12. Antonio
    Pubblicato il 23 marzo 2010 alle 09:08 | Permalink

    @WIMP: ad ALBA ho lavorato 4anni. è una sorgente di luce di sincrotrone, quindi esperimenti del tutto diversi rispetto a LHC. In pratica si accumula un fascio di elettroni in un anello e ad ogni "deviazione" viene generata radiazione X particolarmente intensa. Questa radiazione viene usata per vari scopi (studio dei materiali, spettroscopia etc...). Quindi come puoi immaginare applicazioni totalmente diverse da LHC.

    L'energia nominale è di 3GeV (1000volte meno di un singolo fascio di LHC e considera che gli elettroni si accelerano molto più facilmente dei protoni).

    Per quanto riguarda i fondi,non poteva esserci una collaborazione con LHC proprio perchè gli scopi erano completamente diversi, e detto tra noi e sottovoce non è che con quei fondi ci si poteva fare molto di più.
    C'è stata per un certo periodo una collaborazione con il CERN per delle misure magnetiche, ma niente di più.

    se vai sul sito puoi trovare altre informazioni sulla macchina (quelle sul linac le avevo messe io sul sito è probabile che ci siano ancora). http://www.cells.es

    ciao

  13. Antonio
    Pubblicato il 23 marzo 2010 alle 09:12 | Permalink

    @WIMP: avevo provato a risponderti, ma per qualche motivo il messaggio non è apparso.

    Dicevo che ALBA è una sorgente di luce di sincrotrone che lavora ad una energia nominale di 3GeV (1000volte inferiore ad un singolo fascio LHC e considera che gli elettroni si accelerano più facilmente dei protoni).
    I tipi di esperimenti che si faranno sono del tutto diversi rispetto a LHC. In genere le sorgenti di luce di sincrotrone vengono usati per studi di spettroscopia, scienza dei materiali, biologia etc...per questo motivo una collaborazione con LHC non poteva sussistere. C'era stata una collaborazione con il CERN per quanto riguarda alcune misure magnetiche (non superconduttori), ma non so se sia proseguita o meno.
    Sul sito (www.cells.es) ci sono alcune informazioni sulla macchina. Quelle sul Linac le avevo messe io, credo che ci siano ancora (ho lavorato 4 anni lì).

    ciao.

  14. Pubblicato il 23 marzo 2010 alle 09:54 | Permalink

    @Antonio: grazie per le risposte. Come vedi i tuoi due commenti sono entrambi li: il primo era nella coda di moderazione perché ha un link (precauzione anti-spam).

  15. Antonio
    Pubblicato il 23 marzo 2010 alle 09:55 | Permalink

    Ok, no problem. Sorry per il doppione.
    ciao.

  16. wimp
    Pubblicato il 23 marzo 2010 alle 22:05 | Permalink

    @Antonio: grazie per la spiegazione e per l'ottimo link che ho messo subito nei preferiti 🙂

  17. wimp
    Pubblicato il 14 aprile 2010 alle 20:25 | Permalink

    Marco & Xisy: che sia un caso o no la frase di Feynmann citata su questo blog diverse settimane fa è diventata oggi decisamente attuale grazie alle parole della bravissima Speranza Falciano nell'odierna conferenza... ho sempre avuto il sospetto che dietro ad alcuni dei nick di questo sito si celino ottimi scienziati, fisici ed ingegneri... questa potrebbe essere una prova ? 😉

  18. Ettore
    Pubblicato il 3 maggio 2010 alle 19:47 | Permalink

    Qualche volta, nella pagina di cui hai postato un print screen, vengono pubblicate delle immagini che hanno come titolo:
    BTVD o BTVDD... gentilmente puoi dirmi il significato di quelle immagini? Se non ho capito male si riferiscono al fascio ma non capisco perchè sono due e perchè sembrano uno il negativo dell'altro.

  19. Pubblicato il 4 maggio 2010 alle 11:21 | Permalink
  20. Ettore
    Pubblicato il 12 ottobre 2010 alle 07:16 | Permalink

    Spero di aver trovato l'articolo giusto dove poter postare, senza incorrere nella "gogna" 😀
    Stavo pensando, dopo aver "esaurito" la sua luminosità (o meglio è più conveniente riempire di nuovo che tenere ancora in giro fasci vecchi) i fasci vengono fermati, quello che mi è venuto in mente è, perchè vengono fermati al massimo della loro energia? Non sarebbe meglio fare il ramp down (che comunque andrebbe fatto) e poi fermati?
    Sicuramente non è per risparmiare tempo, dato che il ramp down comunque ha bisogno dei suoi 20min circa, forse perchè i fasci in decelerazione sono meno stabili che in accelerazione?

    Grazie come sempre.

  21. Pubblicato il 14 ottobre 2010 alle 16:26 | Permalink

    Ettore, il "ramp down" è necessario perché all'accelerazione del fascio successivo i protoni entranti sall'SPS hanno un'energia bassa rispetto a quella nominale di LHC, e di conseguenza i magneti devono essere settati per curvarli a partire da quella particolare velocità iniziale. Ma fare un "ramp down" dei magneti a acceleratore vuoto è ben diverso dal fare un "ramp down decelerante" con i fasci circolanti: in questo caso dovresti sincronizzare la variazione del campo magnetico con un qualche tipo di sistema decelerante. Allora, magari sarebbe pure possibile tarare le cavità acceleranti per decelerare i fasci, ma a naso, se non disperata, mi sembra comunque un'impresa improba per cui le cavità non sono state pensate. Sarebbe - esagero un po'! - come tentare di fermare un'automobile i marcia mettendo la retro e alzando a colpetti la frizione. Converrai con me che i freni (brutti e poco raffinati come un bema dump) sono più efficienti! 🙂

  22. Ettore
    Pubblicato il 14 ottobre 2010 alle 18:57 | Permalink

    Altro che freni... li fanno una bella botta contro un muro! 😀 😀 😀

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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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