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What should we expect from LHC? 28 maggio 2010

Inviato da Marco in : ATLAS, Fisica, ICHEP 2010, LHC 24 commenti

(Primo post scritto per Blogging ICHEP 2010. Appena ho un minuto lo traduco, promesso, ma pare che a qualcuno possa interessare già così. Fare le pulci al mio inglese è severamente proibito).

June is coming, summer conferences are approaching, LHC physicists are feverishly working to produce results to show.

In the next few months there will be three main conferences where physics results from the LHC experiments will be presented: the nearest one is Physics At LHC, that will take place at Desy in Germany the second week of June; the second one is, erm… you know… ICHEP; the third one is the Hadron Collider Physics Symposium in Toronto, at the end of August. The kind of results one might expect to be presented at each of these conferences is rather different. The LHC is in fact steadily delivering proton-proton collisions at 7 TeV: the farther in time the conference, the more integrated luminosity the experiments will be able to use for their analyzes.

Could we try to guess what is likely to be shown at ICHEP by ATLAS and CMS? Well, it’s definitively not an easy prediction: even assuming a perfect efficiency of the two experiments in collecting the data and analyzing it, the LHC beam conditions are improving every day, and the exploitable integrated luminosity at – let’s say – mid July can largely vary.

Let’s then try first a different exercise: which results are more likely to be seen at a conference as a function of the integrated luminosity collected at 7 TeV, from the small amount we already know as been secured by the experiments to the 1 fb-1 promised by the machine for the end of the 2010-2011 running? Warning: what follows is a very approximate list, I might have missed important signals here and there, and my judgment is certainly biased by my ATLAS experience. Here’s what we’ll get (or what we already got):

  1. 10-100 \mub-1: millions of charged pions to happily redo the charged multiplicity analysis published with the 900 GeV data collected in 2009; a few tens of J/\psi \to \mu \mu, a few jets here and there. Any resonance that can be spot using the tracker system (like K‘s and \Lambda‘s) has been been seen at this point; signal from \pi^0 and \eta decaying in photons pairs is found and well isolated.
  2. 100-1000 \mub-1: any hint of a J/\psi \to \mu \mu peak should now be clearly visible;
  3. 1-10 nb-1: more jets. And of course more jets-related measurements.
  4. 10-100 nb-1: a few tens of W begins to appears in the data. The lucky ones might have seen a few Z bosons. A first observation of prompt inclusive electrons should be at reach at this point.
  5. 100-1000 nb-1: more and more jets. The first inclusive muon measurements should be feasible. Signal from prompt photons should have been isolated.
  6. 1-10 pb-1: at this point ATLAS and CMS should have secured enough W and Z to dare to attempt a first cross-section measurement. They might be able to pretend to have seen the top quark.
  7. 10-100 pb-1: first B-physics related measurements. Something could already be said about some exotic scenarios, and some SUSY points.
  8. 100-1000 pb-1: at this point, one could even optimistically hope in some timid news about the Higgs boson (exclusion), at least where the sensitivity is higher.

Where do we stand today? ATLAS and CMS are today around point 4. (more around the 10 nb-1 lower end, anyway), and that kind of results will most likely be shown at Physics At LHC together with a lot of performance studies. The question is then: how much more luminosity will the machine be able to deliver before ICHEP? Since this post is already long enough, I will postpone my educated guesses to the next ones. Stay tuned.

Dopo il W viene la Z 20 maggio 2010

Inviato da Marco in : ATLAS, Fisica 7 commenti

Produrre un bosone Z in una collisione tra due protoni e vederlo decadere in una coppia elettrone-antielettrone o muone-antimuone è circa 10 volte meno probabile che produrre un bosone W nel medesimo tipo di collisione e vederlo decadere in elettrone-neutrino o muone neutrino. Il che significa che per avere qualche chance di osservare qualcosa che assomiglia al decadimento di una Z occorre raccogliere circa dieci volte la quantità di dati con i quali si ha una ragionevole probabilità di osservare un W.

È passato ormai un po’ di tempo da quando qualcosa che assomiglia molto a un paio di bosoni W hanno deciso di fare capolino dentro ATLAS: ovviamente da allora LHC ha continuato a fornirci collisioni protone-protone, e noi solertemente a raccogliere dati a spulciarli. Potete facilmente immaginare come in questo periodo ci siano capitati per le mani un certo numero di altri candidati bosone W. Quanti? Non ve lo posso dire: riserviamo la sorpresa per le conferenze d’estate. Quello che però posso dirvi è che la pazienza, la quantità di dati raccolti, un rivelatore che funziona piuttosto bene e la ricerca con il lanternino anche delle Z ha iniziato a dare i suoi frutti: eccovi in tutto il loro splendore i primi due candidati Z che decadono dentro ATLAS, rispettivamente in una coppia elettrone-positrone:

o in una coppia muone-antimuone:

Se avete letto il post sui candidati W ormai dovreste saper interpretare questi event display senza problemi. In caso forse un po’ persi, ecco un piccolo aiuto. Nel primo caso ci sono un elettrone e un positrone che, partendo dal centro del rivelatore dove è avvenuta la collisione, lasciano entrambi una scia (gialla) nel tracciatore centrale, e finiscono a depositare la loro energia nei calorimetro elettromagnetico (la zona in verde). Nel secondo caso ci sono un muone e un antimuone che lasciano le loro scie (viola) sia nel tracciatore centrale che nello spettrometro a muoni. In entrambi i casi i prodotti di decadimento hanno carica opposta (bene: la Z è neutra), provengono dallo stesso vertice, sono ragionevolmente identificati come elettroni (o muoni), non hanno troppa attività intorno che faccia pensare a un’origine diversa dal decadimento di una sola particella, e soprattutto – se vi mettere a combinare le loro energie – sembrano provenire dalla disintegrazione di una particella con una massa compatibile con quella del bosone Z. Come già per i W: bingo!

Notarella  a margine: è bello che i due candidati Z abbiamo deciso di decadere una volta in una coppia elettrone-positrone e l’altra in una muone-antimuone. Secondo le teorie che usiamo per descrivere il comportamento delle particelle, non c’è infatti nessuna ragione per cui l’accoppiamento di un bosone (W o Z) a un leptone (in questo caso, elettrone o muone) abbia un’intensità diversa: in altre parole, è altrettanto probabile che una Z decada in elettroni o in muoni. Questa proprietà è chiamata in gergo universalità, e fino ad ora è sempre stata confermata dagli esperimenti: ovviamente due eventi sono troppo pochi per trarre delle conclusioni, ma sembrerebbe che siamo sulla buona strada.

Batteri 19 maggio 2010

Inviato da Marco in : Famiglia, Scienza e dintorni 7 commenti

Sabato dopo pranzo, io rassetto e Giulia seduta sul pianale della cucina mi guarda fare. Ogni occasione è buona per iniziare la formazione scientifica della prole duenne: perché aspettare?

- Papà, perché metti il pollo in frigo?

- Perché in giro ci sono i batteri, che sono degli esserini piccoli piccoli che sono golosi della nostra pappa, e che se la mangiano tutta se la lasciamo fuori al caldo, e un po’ la mangiano e un po’ la fanno diventare berk e noi non possiamo più mangiarla.

- E i batteri non entrano in frigo?

- Si, entrano anche li, ma dentro fa freddo e loro si addormentano, e se dormono non mangiano la nostra pappa.

- E dove sono i batteri?

- Sono dappertutto, ma sono così piccoli che non li vediamo.

- Sono piccoli piccoli piccoli. E sono bravi i batteri?

- Beh, ce n’è di buoni e di lazzaroni, e quelli lazzaroni si mangiano la nostra pappa e la fanno diventare berk, e fanno i buchi nei dentini se ci dimentichiamo di lavarli, e a volte ci fanno persino venire male all’orecchio, e…

- (faccia duenne perplessa, occhioni sgranati) …

Dubbio: ho esagerato? È vero che ha sofferto spesso di otite e non le piace lavarsi i denti, ma forse l’immagine degli esserini che picconano lo smalto o che le pizzicano il timpano è un po’ troppo. Soprassediamo, e tentiamo di cambiare velocemente discorso:

- Senti, vuoi un budino? Al cioccolato?

- Siiii!!! Io piace budino al cioccolato!

- Poi però laviamo i denti, ok?

Cioccolato batte batteri uno a zero. O almeno così credo. Si sa, i batteri si annidano nel profondo, e vivono nelle condizioni più estreme. Ora di cena, a tavola: la prole duenne si ferma, e improvvisamente sente il bisogno di spiegare l’esistenza dei batteri e i principi della conservazione del cibo alla mamma. Entusiasta (la prole, non la mamma), roteando le mani in grandi gesti esplicativi, tutto d’un fiato:

- Mamma, papà ha messo il pollo in frigo che poi c’erano i batteri piccoli piccoli piccoli che mangiano tuuuuuutto e poi vanno nell’orecchio e fanno pic! ahi ahi ahi e poi diventano grossi grossi grossi e nel frigo fa freddo freddissimo e viene sonno e sono stanchi e allora loro vanno a casa sua da sua mamma e suo papà a fare nanna!

Nessun dubbio: Pasteur in erba, premio Nobel assicurato. La mamma non condivide, ma si sa, la strada della scienza non è mai stata facile.

Blogging ICHEP 2010 18 maggio 2010

Inviato da Marco in : Fisica, LHC, Mezzi e messaggi 8 commenti

Le conferenze di fisica delle particelle si dividono tradizionalmente tra conferenze d’inverno (dove l’inverno va da metà Febbraio a fine Aprile) a conferenze estive. Le conferenze d’inverno si tengono di solito in località sciistiche, e sono organizzate in modo da permettere agli astanti di sciare qualche ora tra la sessione del mattino e quella del pomeriggio. Quelle estive di tengono invece in posti diversi ogni anno, dando così l’occasione ai fisici di girare il mondo con la scusa di raccontare e ascoltare quello che succede nell’ambiente.

Parlando di conferenze, quest’anno ovviamente c’è una certa attesa dei primi risultati di LHC: la macchina continua infatti a produrre collisioni a 7 TeV, gli esperimenti a raccogliere dati, e le collaborazioni ad analizzarli. Gli appuntamenti salienti nei prossimi mesi sono fondamentalmente tre: Physics At LHC a DESY in Germania a inizio Giugno, ICHEP a Parigi a fine Luglio, e l’Hadron Collider Physics Symposium a Toronto a fine Agosto. Si tratta di conferenze piuttosto diverse: la prima e l’ultima sono esplicitamente dedicate a LHC, mentre ICHEP è una conferenza “generalista” dove, insieme ai risultati di fisica della alte energia agli acceleratori, ci sono sessioni dedicate alla fisica teorica, all’astrofisica delle particelle, alla cosmologia, alla fisica dei neutrini. Questo genere di conferenze ha secondo me un interesse particolare: se da una parte infatti non sono certo il luogo dove apprendere ogni dettaglio di ogni analisi dei dati di LHC, dall’altra rappresentano un’ottima occasione per variare un po’ gli orizzonti, e aggiornarsi un po’ su quello che succede in campi affini (sempre di particelle e di alte energie parliamo) che spesso un fisico concentrato su un esperimento a un acceleratore sfiora soltanto nella sua routine quotidiana.

Rispetto ai risultati di LHC lo scenario alle tre conferenze estive sarà piuttosto differente: tra inizio Giugno a fine Agosto la quantità di dati disponibile per le analisi passerà – se cose vanno avanti come stanno andando – da “appena un po’” a “un mucchietto dignitoso” a “forse abbastanza”, cambiando di parecchio il tipo di risultati che si verranno, e la precisione delle misure che verranno presentate. Ma non è di questo che volevo parlare (per discutere meglio questo aspetto dovrei usare un po’ la sfera di cristallo e tentare quantificare “appena un po’”, “un mucchietto dignitoso” a “forse abbastanza” in termini di luminosità integrata raccolta, cosa che magari farò in un pezzo dedicato).

Quello che mi interessa raccontare è piuttosto l’iniziativa interessante che gli organizzatori di ICHEP hanno deciso di mettere in piedi. Accanto alle forme di comunicazione scientifica più tradizionali a cui noi fisici siamo abituati e con cui siamo a nostro agio (le sessioni con le presentazioni frontali e le domande alla fine del talk, e le chiacchiere e i pettegolezzi nei corridoi e durante le pause caffè), quest’anno la conferenza avrà un blog ufficiale. Siccome proprio recentemente si discuteva proprio di come i blog, con la loro anima indipendente e spesso persino anarchica o individualista, possano contribuire alla comunicazione e divulgazione scientifica istituzionale, questo mi sembra proprio un esperimento coraggioso su cui tenere un occhio. Non ultimo perché, in mezzo al notevole manipolo dei più famosi fisici blogger dell’orbe terracqueo che sono stati chiamati a contributore all’iniziativa, per qualche misterioso meccanismo di bilancia cosmica è stato infilato anche il sottoscritto,  a livellare verso il basso la media, probabilmente. Vedremo come andrà la cosa: come scrivevo altrove, ovviamente dovete aspettarvi qualcosa di diverso da quello che trovate qui.

P.S. Sul serio, la maggior parte dei blogger che contribuiscono all’iniziativa sono seriamente dei fuoriclasse, sia come scienziati che come comunicatori. Se vi interessa la fisica delle particelle e i loro blog non sono ancora tra le vostre letture ricorrenti, correte a rimediare.

P.P.S. Oh, yep, nearly forgetting: I will be blogging in English. This means that I will most likely not be able to copy and paste my posts from there to here, unless I find the time to translate them. Sorry about that, folks: particle physics is an international game.

E se… un anno dopo, finale sconsolato 14 maggio 2010

Inviato da Marco in : E se... (università e ricerca), Militanza, Politiche della ricerca 22 commenti

Questa serie di post, un po’ provocatori e un po’ mica tanto, è iniziata ormai più di un anno fa. A suo tempo mi sembrava ci fosse bel subbuglio riguardo alle potenziali evoluzioni dell’università e della ricerca in Italia. La riforma Gelmini era ancora in incubazione, e in giro per la rete spuntavano come funghi i siti gestiti da professori e ricercatori arrabbiati e intraprendenti, dove si tentava di immaginare strade possibili per aggirare, migliorare, sradicare gli aspetti farraginosi, medioevali e persino clientelari dell’organizzazione della ricerca italiana.

A un anno di distanza il panorama è un po’ triste. La riforma Gelmini è arrivata, tronfia nel suo impianto managerial-aziendale che vorrebbe essere la panacea di ogni male dell’università italiana, e completamente dimentica dell’imprescindibile relazione tra ricerca di punta e buona didattica. I siti battaglieri hanno più o meno tutti smesso di parlare mesi fa, e in certi casi gli stessi aspiranti ricercatori arrabbiati non hanno esitato a chinare la testa per l’ennesima volta pur di poter continuare a sperare in qualche contrattino temporaneo.

Certo, recentemente si sono visti nuovi tentativi di protesta e lotta da parte degli stessi ricercatori strutturati, forse questa volta con un potenziale maggiore di quelli che puntavano solo sulle azioni simboliche. Meno male, alleluia. Dall’altra parte però, sempre da parte dei ricercatori strutturati si è vista anche una triste tentazione corporativista di senso opposto. Tanto per cambiare, è emersa ancora la consueta contraddizione che ammazza ogni tentativo di lotta in Italia ormai da decenni: facciamo pure la voce grossa e protestiamo per il bene della collettività, ma restiamo pronti sottobanco a contrattare e accettare al volo qualunque avanzamento personale ci venga proposto, in barba a quella collettività e a quei principi per cui è magari anche bello gridare in piazza, a patto però che la lotta non sia troppo controproducente per la propria storia personale.

Questa serie di interventi finisce dunque qui, con una certa consapevolezza che la situazione è certamente complessa, e che i miglioramenti reali sono ben lontani da arrivare. Certo perché la controparte politica è pessima, disinteressata e miope, ma anche perché i diretti interessati sono spesso troppo a loro agio con il sistema attuale, che garantisce il ristagno ma in fondo anche – perlomeno a chi si dimostra in grado di sopportare, o ai fedeli – un qualche tipo di sopravvivenza. Siamo proprio sicuri di volere riconoscimento del merito e valutazione imparziale? Se avete voglia di rileggerli, sono tutti qui.

  1. E se… i concorsi universitari venissero aboliti, ed il reclutamento di ricercatori e professori avvenisse per assunzione diretta e insindacabile (ovvero per cooptazione) da parte dei dipartimenti?
  2. E se… il 25% dei finanziamenti agli atenei e ai dipartimenti fosse assegnato in base alla qualità della ricerca effettuata nei 3 anni precedenti? E se lo stesso criterio si applicasse agli stipendi di ricercatori e professori?
  3. E se… la ricerca di dipartimenti e persone – quella che dovrebbe servire a destinare fondi e incentivi – fosse valutata attraverso un processo di peer-reviewing anonimo e internazionale?
  4. E se… giovani laureati di belle speranze, dottorandi, assegnisti di ricerca e ricercatori precari la smettessero di lavorare gratis? E se, più esplicitamente, fosse loro vietato di assumente qualunque incarico didattico non retribuito? E se, a margine, abolissimo l’ignominia dei professori a contratto?
  5. E se… ogni domanda per una posizione in Università o presso un Ente di Ricerca dovesse essere accompagnata da tre lettere di raccomandazione?
  6. E se… le uniche pubblicazione valide per ogni tipo di valutazione comparativa fossero quelle apparse su riviste peer-reviewed internazionali?
  7. E se… un’esperienza di studio o ricerca all’estero venisse valutata positivamente in una selezione per una posizione accademica? E se, al limite, almeno non rappresentasse un handicap?

E se… 7. Valorizzare le esperienze all’estero 13 maggio 2010

Inviato da Marco in : E se... (università e ricerca), Politiche della ricerca 17 commenti

E se… un’esperienza di studio o ricerca all’estero venisse valutata positivamente in una selezione per una posizione accademica? E se, al limite, almeno non rappresentasse un handicap?

P.S. Parentesi personale: tra un anno scade il mio attuale contratto qui al CERN, e le probabilità di ottenere una posizione permanente qui sono – a voler essere ottimisti – miserrime. Vogliamo scommettere che, se la mia carriera di fisico continuerà altrove, non sarà in Italia?

Aruba addio 7 maggio 2010

Inviato da Marco in : Geek attitude, Mezzi e messaggi 29 commenti

Magari vi ricordate: un mesetto fa questo sito è stato compromesso e per qualche ora è finito nella lista nera di Google perché spacciava caramelle col virus ai bambini ignari. Manco a dirlo, il problema si è risolto in fretta, e nelle ricerche fatte immediatamente dopo è saltato fuori che il non ero il solo sito ospitato su Aruba ad aver subito questa sorte meschina.

Il retroscena fastidioso della vicenda è che da allora ho tentato di capire con Aruba che cosa potesse essere successo, e vi assicuro che l’esperienza è stata desolante. A parte i tempi biblici per rispondere ai ticket di assistenza, la loro competenza in materia si è dimostrata pari a quella di un facocero addormentato (mentre la loro gentilezza a quella di un facocero sveglio, ma sorvoliamo). Se vi interessano i dettagli, ho salvato il testo dei nostri scambi, ce n’è da imparare (in sostanza: “il problema non può essere nostro, noi non abbiamo mai problemi, dunque il problema è certamente suo. Le hanno rubato le credenziali FTP, è l’unica risposta possibile, passi un antivirus. Si, lo faccia anche sulle sue macchine Mac o Linux, visto che insiste a dire che non usa Windows, cosa che non riusciamo a concepire perché non conosciamo altro che Windows, e dunque le proponiamo sempre ed ancora questo programma per Windows da installare sulle sue macchine… com’è che ha detto che si chiamano i sistemi operativi che usa?”).

Tutta questa manfrina per dirvi che mi sono stufato, e ieri ho deciso di mollare Aruba il più in fretta possibile. Questo blog si trasferisce nei prossimi giorni su un altro hosting (ehi! Non ci crederete: ci sono provider che rispondono ai ticket immediatamente, e sono pure gentili. Incredibile), ragione per la quale i commenti saranno chiusi per un po’ (devo salvare e trasferire il database, e non voglio perdere nemmeno uno dei vostri contributi), e il sito potrebbe essere giù per brevi momenti nei prossimi mentre convinco Aruba a mollare il dominio al mio nuovo ospite.

Se proprio non resistete e dovete dirmi comunque qualcosa, la maschera di contatto resta attiva. A presto, sempre qui ma non più qui :-)

Aggiornamento [7/5/2010, ore 14:30]: il blog è vivo e vegeto sul nuovo hosting, la procedura di trasferimento del dominio è stata ordinata e attivata: adesso vediamo quanto ci mettono. Se siete arrivati da queste parti, è perché non avete resistito al desiderio di commentare e siete saltati sull’URL bruttino del nuovo sito, che attende che cose tornino normali e di avere il nome che gli spetta.  Benvenuti. Occhio, da queste parti i link puntano ancora al dominio assoluto, dunque fino a che il trasferimento non sarà completato potreste trovarvi a saltare da un sito all’altro. Pazientate.

Aggiornameno [8/5/2010]: l’ora X è mercoledì alle 10 e 14.

Tucows received notification on Fri May 7 10:14:38 2010 that you have requested a transfer to another domain name registrar.

If you want to proceed with this transfer, you do not need to respond to this message.

If you wish to cancel the transfer, please contact us before Wed May 12 10:14:38 2010 by going to our website [...]

If we do not hear from you by Wed May 12 10:14:38 2010, the transfer will proceed.

Aggiornamento [13/05/2010 05:58]: migrazione completata, nemmeno il dominio è più sotto le grinfie di Aruba. Il mio nuovo ospite è così efficiente che alle 5:58 del mattino (!) ha aggiornato di sua iniziativa i miei DNS. Probabilmente è solo un normale servizio di assistenza, ma visto da dove vengo, a me sembra un trattamento con i fiocchi. Speriamo continui così.