ATLAS non ha (ancora) visto il bosone di Higgs

Se in questi giorni siete stati con il fiato sospeso in attesa di qualche notizia del presunto bosone di Higgs scoperto da ATLAS, penso di potervi finalmente dire qualche cosa. niente di troppo eccitante, ma sicuramente qualcosa di solido, maturo, verificato. Se state chiedendovi il perché di questi aggettivi, andatevi a rileggere quello che avevo scritto circa due settimane fa, tentando di spiegare i passaggi necessari perché un risultato di un'analisi dei dati di LHC possa essere considerato conclusivo e accettato, e dunque trasmesso al resto del mondo con la certezza che il suo contenuto (positivo o negativo che sia) sia corretto e credibile. Ma prima di iniziare, un paio di dettagli introduttivi, perché anche i non fisici delle particelle all'ascolto possano interpretare bene i risultati.

Tra le molte cose di cui andiamo alla ricerca a LHC c'è anche l'eventuale esistenza del famigerato bosone di Higgs. Nella versione in cui il più semplice campo di Higgs venga aggiunto al Modello Standard, questa fantomatica particella può decadere in molti modi con più o meno probabilità, a seconda della sua massa, che purtroppo rimane un'incognita della teoria. Questo significa che dobbiamo andare a cercare il bosone un po' dappertutto, scegliendo di volta in volta diversi prodotti di decadimento. Nel grafico qui sotto vedete, in funzione della massa presunta del bosone di Higgs, quali sono i decadimenti preferenziali: più il numero è prossimo a 1 (100% di probabilità), più quel decadimento è probabile.

Nel caso di un bosone di Higgs leggero, il maledetto decadrebbe principalmente in una coppia di quark-antiquark b, e in seconda battuta in un coppia tau-antitau, mentre il decadimento in una coppia di fotoni è decisamente meno probabile. Per masse maggiori altri decadimenti diventerebbero più importanti, per esempio i decadimento in coppie di bosoni Z o di bosoni W.

Allora, nonostante la massa del bosone di Higgs non sia nota, ci sono delle buone ragioni sia teoriche che sperimentali - su cui sorvolerò in questa sede -  per aspettarsi un bosone di Higgs leggero, diciamo intorno a 120 GeV di massa. Il che introduce una serie di problemi sperimentali non trascurabili: andare a cercarlo tentando di isolare i suo decadimento in una coppia di quark-antiquark b è un'impresa quasi disperata a un collisore adronico come LHC, e la ricostruzione di un decadimento di una coppia tau-antitau, sebbene un po' più facile, è comunque complessa e facilmente soggetta ad errori. Questo ci lascia con il decadimento di due fotoni, che, sebbene moooolto più raro, ha la proprietà di essere ben più pulito e semplice da identificare, ragione per la quale rappresenta il canale di ricerca più promettente. Questo è quello che andiamo a cercare: un bosone di Higgs prodotto (principalmente) dalla fusione di due gluoni dei protoni che collidono (attraverso la mediazione di qualche quark top), che decade in due fotoni tramite un meccanismo un po' complesso che comporta il passaggio (tra gli altri) dalla produzione e annichilazione di qualche bosone W:

Il problema di questa ricerca non è tanto la chiarezza del segnale (una coppia di fotoni prodotti a seguito di una collisione nel rivelatore), quanto il fatto che in natura esistono un sacco di altri meccanismi per produrre coppie di fotoni, tutti decisamente molto più frequenti e probabili della produzione e decadimento del bosone di Higgs. Per esempio questi, in cui due veri fotoni vengono prodotti al seguito dell'interazione tra due quark o tra due gluoni dei protoni che collidono:

Oppure - peggio ancora! - quelli in cui un solo fotone viene prodotto, ma in cui, per ragioni che magari vi spiegherò in un'altra occasione, uno dei jet prodotti dal quale o dal gluone che accompagna il fotone viene scambiato per errore per un vero fotone:

Dopo aver fatto del nostro meglio per eliminare questi eventi spuri, quello che facciamo è prendere tutti le collisioni in cui siano stati prodotti quelli che crediamo essere due veri fotoni, e verificare quale sarebbe la massa della particella da cui questi due fotoni sarebbero stati prodotti se appunto venissero dal decadimento di una particella (e non da uno degli altri meccanismo standard di produzione). Il risultato ha più o meno questo aspetto:

Come vedete (si tratta di una simulazione!) se i fotoni non vengono dal decadimento di una particella non c'è una massa preferita, e otteniamo una distribuzione più o meno esponenziale degli eventi. Il picco rosso corrisponde invece a coppie di fotoni provenienti dal decadimento di un bosone di Higgs, e vi prego di notare che il picco è stato ingrandito di fattore 10! In sostanza, siamo alla ricerca di una piccola gobba che potrebbe apparire sopra il largo continuo del rumore di fondo.

Quello che è importante capire a questo punto è che il rumore di fondo assomiglia a una curva esponenziale in media, ma ovviamente, trattandosi di un processo stocastico, oscilla seguendo le bizzarre leggi della statistica (guardate i puntini neri della figura qui sopra, che corrispondono a una simulazione di questo rumore di fondo per circa 4 volte i dati che abbiamo raccolto fino ad adesso). Con una quantità di dati non enorme è dunque possibile che appaiano delle fluttuazioni (positive o negative) del rumore di fondo, che bisogna trattare molto cautamente. D'altra parte, siccome la produzione e decadimento di bosone di Higgs è un evento raro, sappiamo calcolare quanto è probabile che una potenziale gobba sia dovuta ai suoi fotoni di decadimento, e non a una fluttuazione del fondo.

Tutta questa manfrina mi posta a commentare sul recentissimo risultato di ATLAS, che abbiamo approvato e reso pubblico proprio domenica (ieri!). Non era previsto che uscissimo con un risultato del genere adesso, ma visto il caos generato dai pettegolezzi in rete siamo stati direi obbligati a dire in anticipo e di corsa quale fosse la realtà dei fatti. Con la massima quantità di dati calibrati e ripuliti a disposizione alla fine della settimana scorsa abbiamo fatto proprio quel tipo di analisi che descrivevo poco fa: cercate le coppie di fotoni, rigettati tutti i jet che assomigliano a fotoni ma non lo sono, ricostruire la massa della particella il cui potenziale decadimento avrebbe prodotto questi fotoni, verificata l'eventuale presenza di una gobba sospetta. Ecco il risultato:

Come potete vedere, non c'è proprio nessuna gobba! Né a 115 GeV, né altrove: nessun bosone di Higgs in vista per ora, mi dispiace. Come concludiamo, freddamente ma correttamente nell'articolo:

The estimate of the background composition in the search for the Higgs boson in the diphoton channel has been updated using a sample of 94 pb-1 of data collected in 2011. The main background components are measured and found to be in good agreement with their Standard Model predictions. No excess with respect to the expected backgrounds is observed in the diphoton invariant mass distribution.

Il che non significa che non esista il bosone di Higgs, che non abbia una piccola massa, e che non decada in due fotoni. Significa che con la quantità di dati che abbiamo raccolto fino ad oggi non siamo in grado di vederlo in questo particolare modo di decadimento, e che per adesso possiamo solo esprimerci sul rumore di fondo. Nel futuro, si vedrà.

In conclusione, permettetemi un commento personale: i ritmi che la collaborazione ha dovuto tenere per tirare fuori questo risultato nel minore tempo possibile (passandolo attraverso tutto i diversi livelli di scrutinio di cui vi ho parlato) con una scaletta ben diversa da quella prevista sono stati forsennati e estenuanti. Tutto questo a causa di una fuga di notizie (approssimate e inattendibili nella migliore delle ipotesi, e non fatemi dire di peggio perché diventerei volgare) che non mi sembra abbia giovato a nessuno: certamente non ad ATLAS (e alle ore di sonno di chi lavora su questo tipo di ricerche), non alla comunità scientifica, non al grande pubblico. E allora? La ricerca richiede tempo e riflessione, e, sebbene possa certamente essere fatta con tempi serrati e notti insonni, non può e non dovrebbe farsi condizionare dai meccanismi - lasciatemelo dire chiaro: malati! - di una comunicazione scandalistica e superficiale.

Infine, una domanda a voi lettori: quanto era difficile da leggere e digerire questo articolo? Perché l'altra cosa che negli ultimi tempi mi fa venire il prurito alle mani è la pochezza con cui questi argomenti vengono affrontati dai media generalisti. Per carità, la fisica della particelle è una bestia complicata, ma possibile che l'unico modo per parlarne è tirare fuori dei nomi ridicoli, inutili e fuori posto come la particella di Dio?

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49 Commenti

  1. Daniele
    Pubblicato il 9 maggio 2011 alle 14:41 | Permalink

    Ciao. Per qualche ragione la figura con il risultato dell'analisi non viene visualizzata.

  2. Pubblicato il 9 maggio 2011 alle 14:46 | Permalink

    Gasp, dannato WordPress! Dovrebbe essere a posto adesso, spero...

  3. juhan
    Pubblicato il 9 maggio 2011 alle 15:38 | Permalink

    Molto bello e leggibile, anche i diagrammi.
    (una piccola nota: non mi lascia mettere il mio blog, dice che non owno quest'identità, ma la pwno da sempre)

  4. Pubblicato il 9 maggio 2011 alle 15:40 | Permalink

    @juhan: ti rifersci all'OpenID di WP? Ho l'impressione che sia un po' bacato, in effetti. Desolato.

  5. Ettore
    Pubblicato il 9 maggio 2011 alle 15:52 | Permalink

    Il fatto Marco è che, chi scrive è una giornalista, e nella maggior parte dei casi sa poco o nulla di quello che stà scrivendo, però lo scrive in italiano corretto.... (forse).
    Nessuno, e dico nessuno, si prende mai la briga di chiamare qualcuno che conosce la materia e farsi prima spiegare le cose e successivamente scrivere l'articolo...

    Io non credo che dovresti meravigliarti così di questo comportamento... in fondo, chi fa quel mestiere insegue la notizia, e più la notizia ha un che di torbido (come indiscrezioni, pettegolezzi, voci di corridoio) più il lettore si incuriosisce e legge l'articolo.
    Ovviamente in barba alla effettiva "correttezza" di quello che mette nero su bianco.

    Chi veramente è interessato ad argomenti particolari, va ovviamente a leggere in posti mirati, come questo, dove, magari non ci saranno notizie sempre fresche di giornata ma la qualità e l'esattezza è nettamente superiore.

    Spero che dopo questa esperienza gli altri "frettolosi" abbiamo capito la lezione... non ne sono convinto... però sperare male non fa.

  6. marco
    Pubblicato il 9 maggio 2011 alle 15:54 | Permalink

    'quanto era difficile da leggere e digerire questo articolo? ' facile da leggere, ma da digerire non proprio...
    è proprio qello che dà un peso alle chiacchiere che girano ma è vero per me, mi interesso di mq e leggo volentieri i testi di divulgazione che hai consigliato.
    .."la pochezza con cui questi argomenti vengono affrontati dai media generalisti. Per carità, la fisica della particelle è una bestia complicata, ma possibile che l'unico modo per parlarne è tirare fuori dei nomi ridicoli, inutili e fuori posto come la particella di Dio?"
    pazienza il tuo è un bel contributo in italiano , grazie e complimenti ti seguo sempre con grande interesse
    vive cordialità
    mp

  7. Pubblicato il 9 maggio 2011 alle 16:32 | Permalink

    I cosiddetti media generalisti hanno un'idea abbastanza stilizzata del loro lettore medio. Mi riferisco per esempio alle versioni online di quotidiani nazionali (per non parlare delle versioni cartacee), alcuni dei quali hanno secondo me piantato recentemente l'ultimo chiodo nella bara della loro credibilità nell'ambito della divulgazione scientifica.

    Cosa ne pensi di altri canali di comunicazione e collaborare con siti come ilPost, Linkiesta, Lettera43?
    Sono convinto che la maggior parte dei lettori di questo blog non disdegnerebbero di vedere qualche post in meno su questo blog in cambio di qualche articolo in più ad uso e consumo di un pubblico "generalista" di non addetti ai lavori da parte di un bravo divulgatore come te che soprattutto si trova lì dove le cose succedono?

  8. Pubblicato il 9 maggio 2011 alle 16:40 | Permalink

    @Pigreco314: ho una buona stima de Il Post, e un vago contatto per pubblicare qualcosa da loro, che però per adesso langue (per eccesso di impegni da entrambe le parti, temo): vediamo come evolve. Anche se devo ammettere che seguo poco il sito perché fatico a gestirne il volume (sono attaccato ad alcuni dei loro feed RSS, ma quello generale è obiettivamente troppo per me). Non conosco (conoscevo) gli altri due, prometto che darò un'occhiata, sembrano interessanti. Non mi dispiacerebbe una collaborazione con un giornale online di questo genere (credo veramente nella divulgazione, e mi obbligherebbe a una cadenza un po' più scandita), se mai arriverà una proposta non credo dirò di no! 🙂

  9. enrico perucca
    Pubblicato il 9 maggio 2011 alle 18:04 | Permalink

    Marco!!!!
    Che bel lavoro che hai messo su!!!!!
    Da professore di agronomia (sarà colpa delle minsetre di ortiche dei campi scout???)
    la sera per addormentarmi leggo libri pallosissimi di scienza, appena finito L'ENIGMA DEI NUMERI PRIMI .....sull'ipotesi di Riemann da leggere altro che i bosoni ed ora mi leggo L'uomo dei quanti su Feynman ma GIURO che finito quello mi stampo tutto il tuo blogg e vedi che dormite!!!!!!!!!
    Un abbracciofraterno e ricordati di passare per Roma prima o poi .....
    enrico

  10. Stefano
    Pubblicato il 9 maggio 2011 alle 18:07 | Permalink

    Bel articolo! Chiaro come sempre e tutto sommato abbastanza digeribile direi.

    D'altra parte, siccome la produzione e decadimento di bosone di Higgs è un evento raro, sappiamo calcolare quanto è probabile che una potenziale gobba sia dovuta ai suoi fotoni di decadimento, e non a una fluttuazione del fondo.

    Mi chiedevo però, la fluttuazione del fondo è legata al (o forse è proprio il) "theory error" che si considera plausibile per la teoria adottata per la simulazione, giusto? Dal primo grafico però sembra quasi che il picco rosso abbia un'estensione massima pari a circa la metà dell'errore ammissibile, a patto di non averla sparata grossa, come fate ad evidenziarlo, anche con una grande quantità di dati?

  11. Fabiano
    Pubblicato il 9 maggio 2011 alle 18:11 | Permalink

    @Ettore: non sono affatto d'accordo. Sei un giornalista professionista? Devi scrivere un articolo su un argomento di cui sai "poco o nulla"? Hai due strade: contatti un esperto, magari con buone doti divulgative, e ti fai dare delle dritte che rispetti religiosamente, oppure rinunci. Punto. Non ti puoi rivolgere a migliaia di persone parlando di cose che non conosci, solo perché sai scrivere in "italiano corretto" (nel senso della grappa) farcito e gonfiato per rendere l'articolo più appetibile. Fai un danno pazzesco a questa società di creduloni in cui la scienza, di cui c'è sempre più bisogno, è attaccata da tutte le parti. Io non mi accontento.

    @Marco: articolo ottimo! Chiaro e lineare, da vero professionista. Ovviamente è richiesta qualche nozioncina per capire il grafico del Branch Ratio e i successivi diagrammi di Feynman, ma anche un semplice appassionato di fisica come me li capisce senza problemi.

  12. Pubblicato il 9 maggio 2011 alle 22:34 | Permalink

    Enrico, che piacere ri-incontrarti anche da queste parti! Buone letture (ma promettimi che non stamperai il blog, poveri alberi...)

  13. Pubblicato il 9 maggio 2011 alle 22:39 | Permalink

    @Stefano: la risposta è complessa, e richiede che io finisca la serie sui rivelatori e prepari quel famoso post sulla statistica di Poisson che ho nel cassetto da più di un anno. Ma nel frattempo: no, la fluttuazione è semplicemente un fenomeno stocastico (il fondo fluttua, il segnale fluttua, si tratta della natura stessa del processo). Fluttua nella simulazione tanto quanto fluttua nella realtà dei dati. Che poi sembri fluttuare più o meno è anche un;effetto della larghezza dei bin degli istogrammi, a parità di numero di eventi i bin più larghi sembrano più stabili, ma non sono statisticamente più significativi. La larghezza del picco in questo caso dipende dalla risoluzione del rivelatore (ragione per cui mi servirebbe finire la serie di cui sopra), e ovviamente più stretto è meglio è, perché a parità di eventi apparirebbe più visibile e alto che un picco più largo e sparpagliato.

  14. Emanuele
    Pubblicato il 9 maggio 2011 alle 23:11 | Permalink

    "Quanto era difficile da leggere e digerire questo articolo?" Per rispondere a questa domanda direi che va presa innanzitutto in considerazione l'inzio della frase, ovvero il "voi lettori", perché qui, credo, si introduce un bias mica da ridere.
    Come tu ben sai non sono un fisico delle particelle e nei diagrammi di Feynman vedo quasi sempre solo pinguini, detto ciò l'articolo l'ho letto, compreso, digerito e apprezzato. Discorso chiuso? Macchè. Visto che da quattro anni mi trovo a fare il divulgatore di professione (oh tempora!) posso dirti che purtroppo un articolo del genere farebbe scappare a gambe levate molte persone (la mia ragazza in primis, adducendo - tra l'altro - la scusa di non avere abbastanza cervello per comprendere queste cose. Mica vero).
    Chi legge il tuo blog e lo apprezza, ha un'idea di cosa legge e di ciò a cui va incontro; se non capisce qualcosa ci si sofferma su, se ancora non la capisce fa una ricera in rete, chiede in giro, ti lascia un commento chiedendoti delucidazioni.
    L'uomo medio? Scappa. E, credo, per i seguenti motivi.
    1. La lunghezza. Conosco gente che ha candidamente ammesso di non aver finito di leggere un mia mail perché troppo lunga (va bene forse la colpa era anche del contenuto, ma per il bastone di Fharlanghn, sei laureata in giurisprudenza, hai dato diritto romano, DIRITTO ROMANO, e non riesci a leggere 20 righe di mail?). Il tuo articolo è ben scritto, completo, l'intreccio accattivante, ma c'è un sacco di gente che con il solo abstract (o il risvolto di copertina) ci camperebbe per un mese.
    2. Termini ignoti. Se trovi un termine per te poco chiaro che fai? Cerchi di estrapolarne il significato dal contesto, oppure chiedi delucidazioni, Invece no: "fotoni veri? Ne esistono anche di fasulli? E quanti anni si beccano i falsari se pizzicati dalla Finanza?" Persi per sempre.
    3. Grafici. Oddio, i grafici. Per me sono la massima densità di informazione e chiarezza, ma i miei cari colleghi mi fanno sempre giustamente notare che per il resto del mondo sono il Male, a meno che non vengano utilizzati come fuffa-hi-tech a colori ipersuaturi in una qualche puntata di CSI (un esempio: abbiamo tolto il diagramma HR da uno spettacolo in planetario sull'evoluzione stellare perché la gente non lo capiva). Certo, un grafico diventa più digeribile se spiegato (come tra l'altro già fai), meglio se spiegato a voce, ma è dura.
    Conclusione: proviamo a cambiare leggermente la tua domanda: "come lo trovate come articolo di divulgazione di alto livello?" Molto bello e comprensibile.
    "Cosa ha capito la nonna di Einstein di tutto ciò?"* Boh.

    p.s.: forse questo commento è solo un modo per scaricare la MIA frustrazione. Forse il mondo non è solo fatto di bambini rimbecilliti dal Nintendo DS, ragazzini in estasi unicamente per il nuovo i-Phone, adulti che "sì, va beh, ma questa è una sua opione, che vale tanto quanto la mia" e del "ma quante vite si potrebbe salvare se questi soldi andassero alla ricerca contro il cancro? Ah, non è che ha da accendere?"

    *prego digitare "Nonna di Einstein" nell'area di ricerca del blog e premere invio 😀

  15. Agostino F.
    Pubblicato il 10 maggio 2011 alle 02:16 | Permalink

    Ho letto interessente come sempre ma ho alcune perplessità e mi scuso in anticipo se queste domande sembreranno stupide, banali o entrambe le cose.
    1) Da quello che ho capito il vostro programma di lavoro è stato "sconvolto" da una fuga di notizie errate. Non potevate limitarvi a dire "non sono notizie ufficiali" e quindi continuare il vostro lavoro come sempre? Ovviamente la risposta e no altrimenti l'avreste fatto ma perchè allora non potete?
    2)Leggo che accusi una "comunicazione scandalistica e superficiale" ma intendi la stampa? Normamente quando c'è una fuga di notizie questo non significa forse che qualcuno da dentro ha fatto qualcosa che non doveva fare?
    3)Piccola curiosità ma siete come i medici? Quando c'è un emergenza lavorate ad oltranza senza orari non è così che uno se la immagina la ricerca 🙂

  16. Pubblicato il 10 maggio 2011 alle 09:31 | Permalink

    @Agostino: Al volo:

    1) In effetti avremmo potuto, e in parte è stato fatto dal nostro Spokeperson:
    http://blogs.nature.com/news/2011/04/spokesman_quashes_god_particle.html
    anche se avremmo probabilmente potuto essere più chiari e più decisi. Ma i fisici non sono noti per le loro capacità di gestire le comunicazioni mondane. Sul continuare il lavoro come sempre la cosa è un po' più delicata: ovviamente i nostri cuginetti di CMS sono partiti lancia in resta anche loro a verificare i loro dati una volta sentito il pettegolezzo, e non mi stupirei se tra non molto uscisse anche una loro dichiarazione a proposito. Non sarebbe stato molto buono che questa dichiarazione arrivasse prima della nostra, l'effetto sarebbe stato del tipo: "ATLAS forse vede qualcosa ma forse no, e in ogni caso non ci dice nulla di ufficiale; CMS non vede nulla e lo dice ufficialmente; ATLAS fa la figura della collaborazione caotica, disorganizzata e scientificamente poco credibile".

    2) Le persone dietro la fuga di notizie da ATLAS sono state certamente scorrette, e nello specifico del documento che è fuoriuscito anche deliberatamente scandalistiche e superficiali, quanto di più lontano dal rigore scientifico io possa immaginare. Ma quello che mi indigna è anche e soprattutto il volo da avvoltoio cieco e affamato della stampa (blog scientifici compresi!), che butterebbe in prima qualunque cosa pur di non "bucare una notizia" (che poi ci sia o meno sembra essere un dettaglio), senza controlli basilari che mi sarei aspettato da qualunque giornalista (e fare una telefonata a un fisico di ATLAS per farsi spiegare la situazione?).

    3) Si, temo che a volte ci comportiamo come fossimo dei medici al pronto soccorso. Che poi questo sia necessario e serva è una latro paio di maniche (io per esempio penso faccia più danni che bene).

  17. Pubblicato il 10 maggio 2011 alle 09:39 | Permalink

    @Emanuele: grazie per la lucida analisi, tocchi diversi nervi scoperti e hai ovviamente ragione.

    Chiaramente la lunghezza del pezzo è adatta a questa particolare sede, se avessi dovuto scrivere per un giornale mainstream avrei certamente accorciato. Questo però non vuol dire che mi piaccia questo fenomeno della riduzione dei tempi tipici dell'attenzione. Bisogna imparare a conviverci, ma non significa che non sia un problema contro cui lottare. Pensa agli insegnanti!

    Ti do ragione sui termini ignoti. Due mesi fa avevo concepito una serie di articoli che sarebbero culminati con una spiegazione a puntate sulla ricerca sperimentale del bosone di Higgs in due fotoni. Visto il caos, ho deciso di condensare per poter dare la notizia, ma mi rendo conto che ho dovuto dare parecchio per scontato. D'altronde l'alternativa era quella di dire "ATLAS non vede nulla perché nel plot qui sotto non c'è una gobba" senza fare nemmeno un tentativo - lo ammetto, misero - di spiegare il plot e il perché dell'eventuale gobba.

    Sui grafici invece mi piacerebbe fare una battaglia, perché l'incapacità di leggere un diagramma e una relazione di proporzionalità tra due grandezze o di variazione in funzione di un parametro per me è inaccettabile da parte di chiunque abbia un diploma di scuola superiore (qualunque!). Magari mi illudo, ma penso sia una di quelle battaglie da combattere: rimettere sto benedetto diagramma HR, e poi spiegatelo! La nonna di Einstein almeno starebbe ad ascoltare!

  18. Ettore
    Pubblicato il 10 maggio 2011 alle 10:43 | Permalink

    Scusa Marco... ho notato solo ora... dei 313pb^-1 collezionati fino ad ora da ATLAS quelli "utili" sono solo 131? O meglio... quelli utili per questa specifica ricerca oppure in generale per qualsiasi cosa cerchiate la scrematura è sempre la stessa?

  19. Pubblicato il 10 maggio 2011 alle 10:47 | Permalink

    No, sono utili quasi tutti. Il punto è che tra il momento in cui i dati vengono presi e quello in cui possono essere usati passa sempre qualche giorno dedicato alle ripuliture, e poi ovviamente l'analisi non è istantanea. Con i ritmi che la macchina ha tenuto negli ultimi tempi non è stato inconsueto vedersi raddoppiare i dati da un giorno all'altro. Ma a un certo punto bisogno chiudere! In ogni caso questa analisi verrà certamente aggiornata con più statistica per PLHC (http://www.pg.infn.it/plhc2011/).

  20. Stefano
    Pubblicato il 10 maggio 2011 alle 11:54 | Permalink

    Grazie per la spiegazione Marco! Allora aspetterò i prossimi articoli. 🙂

  21. Davide
    Pubblicato il 10 maggio 2011 alle 15:35 | Permalink

    Insomma, il tutto si può riassumere così: Gobba? Quale gobba?

  22. GIGI
    Pubblicato il 10 maggio 2011 alle 16:19 | Permalink

    Ottimo lavoro, Marco. Articolo non breve e non facile, ma soddisfa anche un vecchio dentista. La qualità dei commenti testimonia che un argomento difficile, ben trattato, screma i lettori, ma coinvolge quelli veramente interessati.
    P.S. Complimenti ad Emanuele: "ma quante vite si potrebbe salvare se questi soldi andassero alla ricerca contro il cancro? Ah, non è che ha da accendere?"
    non la conoscevo, è bellissima.

  23. My_May
    Pubblicato il 10 maggio 2011 alle 18:36 | Permalink

    Io ero rimasto alla notiziona di aprile che (presso Tevatron) non il bosone di Higgs ma una nuova particella (forse un bosone di una forza ancora sconosciuta) era probabilmente stata scoperta. In effetti su internet si sono moltiplicate le interviste (presumo vere) ad alcuni fisici ( alcuni italiani), che ammettevano che forse si era alla presenza di qualcosa di mai riscontrato prima (ma si escludeva il bosone di Higgs). Questo ammesso che questo nuovo segnale non dipendesse da un errore statistico.
    Ora... ATLAS? Sono un po' confuso. Forse mi sono perso qualche altra notizia?

  24. Tommybond
    Pubblicato il 10 maggio 2011 alle 21:41 | Permalink

    @Marco : l'articolo è molto leggibile, il livello di dettagli e difficoltà è adatto per gli utenti del blog!continua cosi!

  25. matteo
    Pubblicato il 11 maggio 2011 alle 10:29 | Permalink

    Penso sia un ottimo articolo.
    il mondo è pieno di persone con un curriculum e delle doti fuori dal comune ma poi se li metti a spiegare ad Oliver che cos'è un decadimento, pochi riuscirebbero a non farlo scappare in giardino a giocare.
    E' un pò come i professori a scuola, i migliori non sono quelli che hanno preso 110 e lode, ma sono quelli che riescono a tramutare la loro competenza in passione.
    Quella passione che ti fa parlare la stessa lingua del tuo interlocutore e ti permette di incuriosirlo e coinvolgerlo.

    Perchè non scrivi un libro?
    se li scrive Vespa.... 😉

  26. Fabio Sartori
    Pubblicato il 11 maggio 2011 alle 21:19 | Permalink

    Credo di averla letta su questo blog la risposta alla tua domanda (ma ormai la mia memoria è eccessivamente laggante) quando dicevi che se qualcuno non ha mai imparato a leggere, mediamente se ne vergogna... mentre se ha avuto sempre problemi in matematica-fisica è cosa di cui andar fieri... Il sorriso di chi dice "non ci ho mai capito nulla" è il simbolo di appartenenza a quel club...

    Questo -a mio parere- è la causa di un problema culturale, ancor prima che "politico" (ritengo un problema politico il non essere più in grado di seguire un ragionamento strutturato contenente più di tre predicati...).

    Questo lo dico con infinita tristezza... Anche coi miei familiari (mia madre) non riesco a spiegarle qualcosa sul concetto di "simultaneità" (a livello di Cocktail Party, non in forma covariante!)... perché dopo la prima frase ha già deciso di essersi persa...

    Per cui dal mio punto di vista no. Era comprensibile e potevo gustarlo anche un filo più tecnico. Dal suo punto di vista invece sarebbe stato sicuramente alquanto tecnico nella parte di analisi del primo grafico sulle ipotesi del peso dell'eventuale Bosone... e nella frase “coppie tau-antitau"...

    Ma a parte questo, se motivata sarebbe comunque arrivata fino in fondo all'articolo e avrebbe capito che "se c'è e sta giocando a nascondino si è nascosto meglio di quanto l'abbiamo cercato fin ora ma che se continuiamo a cercarlo forse...".
    Avrebbe capito il discorso della gobba ma non l'avrebbe letto nel grafico.

    Andando nel merito dell'articolo un Vostro collega "Gian Francesco Giudice" è venuto a tenere una conferenza pochi giorni fa n facoltà da noi a Parma il 27 aprile... all'esplicita domanda di un docente "e se non vedete nulla?", ha risposto qualcosa del tipo "che non si veda nulla è impossibile perchè [qualcosa deve per forza accadere perché” (La motivazione aveva a che fare con cose che non ho capito...)
    Anche se ammetto che il grafico-obiettivo che ci aveva fatto vedere era una retta... che avrebbe dovuto mostrare come si accoppiano alle varie energie le particelle col Bosone... più che andare alla ricerca di una gobba...
    (ma è verosimile che sia la stessa cosa rielaborata e “vulgarizzata”)

    Devo dedurre che
    A si sbagliava,
    B è ancora presto per dire qualcosa, per cui forza! tornate al lavoro e non disturbateci con dati parziali che vi fan solo perder tempo,
    C è uno di quelli “della concorrenza”,
    D ?

  27. Fabio Sartori
    Pubblicato il 11 maggio 2011 alle 21:34 | Permalink

    Attenzione.... per quanto riguarda l'esser fanatici del Ds o analoghi...
    Moltissimi dei miei compagni di facoltà sono fissati con giochi per PC o PSP o N! altre piattaforme... Ma sanno leggere benissimo un grafico, o una proporzionalità...

    Per cui nel difendere il buon nome di noi Nerd ti ammonisco 🙂

  28. Pubblicato il 11 maggio 2011 alle 23:59 | Permalink

    Bella domanda 🙂
    L'articolo è bello e chiaro. Credo che uno studente di liceo medio - una roba ben diversa dall'italiano medio, in effetti, per molte ragioni che qualcuno ha già spiegato nei commenti precedenti - riuscirebbe a coglierne il senso. Probabilmente perderebbe qualcosa per la mancanza di un vocabolario condiviso (certi termini che per te sono naturali non ti viene proprio in mente di spiegarli, no? Tipo "decadimento", tipo "jet", tipo "bosone"... i diagrammi di F. tutto sommato sono intuitivi, invece). Ma questo non gli impedirebbe di afferrare il messaggio. E magari gli verrebbe la curiosità di andare un po' oltre 😉

  29. Emanuele
    Pubblicato il 12 maggio 2011 alle 17:11 | Permalink

    E chi vuole attaccare il buon nome di noi Nerd? Come puoi ben dedurre dal pronome utilizzato mi darei la zappa sui piedi! Parlavo infatti di "bambini rimbecilliti da [...]"; e che i nerd siano bambini è certo, che siano rimbecilliti... beh dipende 😀 😀

  30. Emanuele
    Pubblicato il 13 maggio 2011 alle 08:08 | Permalink

    Questo IMO vince il premio di miglior commento al post...:D
    E comunque non hanno trovato nulla solo perché non hanno passato tutti i dati al pettine...(tanto per restare in tema).

  31. Pubblicato il 15 maggio 2011 alle 14:42 | Permalink

    @My_May: del segnale di Tevatron non ho (ancora) scritto, ma almeno quello era un segnale pubblicato su serio. Che poi sia qualcosa di concreto è un'altra storia, in ogni caso se si rivelasse reale non si tratterebbe certamente del bosone di Higgs, né quello del Modello Standard né di qualche estensione supersimmetrica. Qualcuno azzardava uno Z', ma per entrare nei dettagli dovrei veramente discutere l'articolo...

  32. Pubblicato il 15 maggio 2011 alle 14:46 | Permalink

    @Matteo: sono abbastanza convinto che per essere un buon professore siano necessarie allo stesso tempo sia una conoscenza approfondita della materia che si insegna (a un livello molto più profondo di quello che si deve spiegare!) e una buona capacità didattica. Non credo che solo l'una della due possa fare un buon professore, perlomeno nelle scuole inferiori e superiori (all'università le cose sono più sfumate: la didattica resta essenziale, ma ci si aspetterebbe da dei giovani adulti una maggiore autonomia di apprendimento).

    Perché non scrivo un libro? Perché non ho mai trovato il tempo, e perché nessuno me lo ha proposto (un libro come quello che potrei scrivere io lo si scrive se c'è qualcuno interessato). Chissà se le condizioni non cambieranno nel futuro 😉

  33. Pubblicato il 15 maggio 2011 alle 14:49 | Permalink

    @Fabio Sartori: rispetto all'intervento di Giudice (che è un teorico del CERN), ha certamente ragione: ci sono ottime ragioni per pensare che il Modello Standard "non basti più" proprio alle energie di LHC, e che dunque qualunque cosa ne rappresenti l'estensione debba fare capolino tra i nostri dati, prima o poi. Detto questo, le "energie di LHC" sono un ordine di grandezza, e potrebbe anche darsi che la nuova fisica che ci aspettiamo intorno al TeV si manifesti intorno a 4 o 5 TeV. Ancora visibile a LHC, ma molto più rara e complessa da isolare. Vedremo.

  34. Pubblicato il 15 maggio 2011 alle 14:52 | Permalink

    @LGO: Grazie del commento! Mi stuzzica l'idea dello studente di liceo medio non sia rappresentativo dell'italiano medio. Ovviamente è vero, e mi viene dunque da chiedermi: che cosa bisogna fare per parlare (almeno un po') a quest'ultimo? Perché alla fin fine è lui che paga le tasse e vota, oggi (ok, lo studente voterà e pagherà domani).

  35. giulio
    Pubblicato il 15 maggio 2011 alle 20:40 | Permalink

    Articolo chiarissimo e diagrammi comprensibili.
    I medici del Pronto Soccorso, quando si dan da fare parecchio, a volte risolvono anche il problema.
    L'Italiano Medio? Quando raramente mi capita di discutere con un "Italiano Medio-alto"
    che mi chiede il perché della ricerca pura rispondo con una affermazione del tipo... la ricerca pura produce risultati in modo distorto... internet è un prodotto della ricerca pura che non c'entra niente con quel che essa si prefiggeva... e se vi sembra che internet non abbia scombinato nulla.!
    Invece l'"Italiano Medio-basso" non fa nulla senza scandalismo... e gli si deve dare...
    tanto poi la minestra la mangia lo stesso... ecco... all'Italiano Medio-basso però si può cominciare a dire che il suo cellulare funziona perché nei primi anni del novecento dei certi tipi studiavano certe cose... il più famoso era un tale Einstein del cui l'Italiano medio-basso conosce se non altro l'icona "lingua"... ripresa dal Del Piero calcistico... ahimé cosa mi tocca dire ma è così... per cui non sputate troppo sui giornalisti scandalistici... i quali poi ci hanno finalmente fatto capire un po' di più perché, come fanno i medici al pronto soccorso, mio caro Marco, Ti hanno costretto a spiegarci un paio di cose in più che ci hanno deliziato... EVVIVA i giornalisti scandalistici se il loro prodotto sono i tuoi articoli di "arrabbiata divulgazione sulla scienza"... e capirai... siamo qui a combattere con il creazionismo di casa nostra...

  36. bob
    Pubblicato il 16 maggio 2011 alle 16:10 | Permalink

    Esistono anche giornalisti seri: http://www.ugis.it/
    Ma non prendono le prime pagine dei giornali... 🙁

  37. Pubblicato il 18 maggio 2011 alle 23:09 | Permalink

    Bella domanda! L'italiano medio credo che si disinteressi abbastanza di scienza (in media, è ovvio), ma soprattutto - e questo se fossi in lui mi sembrerebbe più grave - non sta troppo a chiedersi che fine fanno i suoi soldi, salvo lamentarsi che quelli che deve pagare sono troppi. E, dopo aver buttato a mare i miei due cent, chiedo chiarimenti. Come si fa a comunicare scienza in generale o da blogger?

  38. Fabio Sartori
    Pubblicato il 21 maggio 2011 alle 23:10 | Permalink

    No non rispondergli nulla di così complicato, quando puoi rispondergli con un aforisma di Faraday;
    Quando un tale buon-pensante gli chiese a cosa potesse mai servire una sua invenzione (riferendosi alla possibile utilità del suo lavoro) e lui rispose:
    "non lo so, ma sono sicuro che il suo governo ci metterà una tassa sopra!"

    ... per far capire che è uno schema che può ripetersi anche oggi èmolto più efficace "insegnarlerlo" facendo ridere 🙂

  39. Fabio Sartori
    Pubblicato il 22 maggio 2011 alle 22:10 | Permalink

    Salve Marco,
    Vedo ora che nel post precedente non ho fatto i dovuti complimenti per il post, mi cospargo il capo di cenere e provvedo in questo 🙂

    Volevo chiedere illuminazione su un dubbio relativo alla massa...

    Da ciò che ho capito ciò che dà la proprietà della massa ad un oggetto è l'interazione col campo di Higgs... quindi io osservatore Inerziale guardo la mia bella particella di massa M ferma. Un altro osservatore mi sta correndo contro a (c-1)... vedrà la particella con una massa m'...
    Devo dedurre che vi siano un certo numero di bosoni fissi legati alla massa a riposo ed un altro di "virtuali" che interagiscono o meno in base alla relazione con l'osservatore?

    Grazie mille!
    Aspetto fervente i prossimi articoli!

  40. italiano medio
    Pubblicato il 24 maggio 2011 alle 19:13 | Permalink

    mi sono fermato prima del primo grafico , non sapendo bene che senso dare al concetto di decadimento. nella mia profonda ignoranza decadimento si ricollega alla trasformazione della materia ad es perdita diun neutrone o di un protone , poi mi viene in mente la radioattività e le fusioni fissioni nucleari.
    comunque mi accingo con l'anima di un fracchia ad andarmi a leggere il precedente articolo per vedere se posso capire almeno di cosa si sta parlando

    scrivo perchè mi sento di contribuire verso il basso a dare un quadro di chi legge il blog . diciamo che sono la voce del proletariato intellettuale che cerca di sollevarsi (invano) dal suo stato sociale infimo.

  41. Fabiano
    Pubblicato il 24 maggio 2011 alle 21:29 | Permalink

    La "massa a riposo" di una qualsiasi particella, o di un qualsiasi oggetto, è un "invariante di Lorentz"; significa che il valore della massa a riposo è sempre lo stesso tutti gli osservatori. Quindi tu e quello che ti sta correndo contro "vedete" entrambi una particella di massa M. Siete in accordo sulla massa, ma in disaccordo su tutto il resto (velocità, energia, quantità di moto).

  42. Pubblicato il 25 maggio 2011 alle 16:19 | Permalink

    @italiano medio: grazie per il feedback, sul serio. Sono perfettamente conscio di essere stato troppo tecnico in molti passaggi, e che un argomento del genere, a voler essere divulgato sul serio, avrebbe richiesto ben altri spazi e tempi. Ci proverò di nuovo, prometto.

  43. bob
    Pubblicato il 27 maggio 2011 alle 10:15 | Permalink

    Su come funziona la didattica delle materie scientifiche nella scuola italiana, è come sparare sulla croce rossa. Mia moglie, che sta prendendo la seconda laurea per poter insegnare alle elementari (si dice ancora così?), aveva cominciato in classe un percorso di "didattica ludica" della lingua italiana (e che soddisfazione vedere bambini stranieri in grado anche di battere bambini italiani...). Esaltata dai risultati, aveva proposto alla collega di "scienze/matematica" di estendere il metodo alle sue materie, coordinando gli sforzi. L'altra maestra, già titolare di cattedra da molti anni, ha nicchiato adducendo il fatto che le sue materie si sono sempre fatte in un certo modo.
    E se quel modo non fosse il metodo migliore in assoluto?
    E' possibile trasmettere divertimento e passione insegnando matematica?
    Ai posteri l'ardua sentenza.....

  44. Ettore
    Pubblicato il 30 maggio 2011 alle 14:00 | Permalink

    Zitti zitti, quatti quatti... Atlas ha registrato più di mezzo fb-1... 😀


    Recorded luminosity = 526 pb-1

    Se l'obiettivo per questo anno era raggiungere un fb-1... direi che sono decisamente avanti con la tabella di marcia! E dato che l'obbiettivo di questa settimana di LHC è raccogliere 250pb-1 .... direi che il femto è decisamente vicino 😉

  45. Ettore
    Pubblicato il 1 giugno 2011 alle 08:58 | Permalink

    Con mia grande sorpresa, oggi, tornando a guardare il sito di Atlas, ho scoperto che adesso la luminosità registrata è diventata 449pb-1...
    Da 526pb-1 che segnava il 30/05 oggi 01/06 è scesa a 449... O.o
    Dove sono andati a finire 77pb-1 ... ?!?!?

  46. Vince
    Pubblicato il 4 giugno 2011 alle 22:16 | Permalink

    Che bella post, Marco!
    Complimenti e grazie per il tuo lavoro!
    Ora trovo ancora più eccitante vedere che con gli ultimi run riuscite a raccogliere 30-40 pb-1 in mezza giornata. Hai dato un'ottima spiegazione del perché servano tante informazioni.

  47. Pubblicato il 14 giugno 2011 alle 08:50 | Permalink

    @Ettore: c'è sempre una differenza tra la luminosità fornita da LHC, quella registrata dagli esperimenti (che è minore o uguale, a seconda di quanto pronti sono stati a prendere dati in modo corretto quando LHC ha dato il segnale di "stable beam"), e la luminosità utilizzabile per le analisi, che potrebbe essere ancora inferiore per problemi nei rivelatori che possono essere scoperti nella seconda passata dei dati, dove si cercano errori grossolani e cattivi funzionamenti.

  48. Ettore
    Pubblicato il 14 giugno 2011 alle 21:36 | Permalink

    Credo che dopo questo fill il "Femto" sia tra noi 😀

  49. Nessa
    Pubblicato il 3 luglio 2012 alle 14:40 | Permalink

    Sono arrivata a questo post dopo aver letto su repubblica.it un articolo sulla conferenza che si terrà domani per annunciare la "verifica" del bosone di Higgs da parte del CERN. L'articolo (che si trova ancora in homepage) mi era sembrato superficiale...come scritto da una persona che non sa di cosa stiamo parlando, che ci gira attorno e cerca di spiegarlo ma si rende poco comprensibile NON per abuso di termini tecnici ma per mancanza di criterio nel processo di semplificazione.
    Io studio ingegneria e non ho competenze approfondite di fisica delle particelle, ma seguo come posso "il settore" perchè mi affascina molto. Il mio parere di dilettante è che l'articolo di repubblica.it sia scritto male. So che quanto più "si va nel piccolo" tanto più le similitudini con "esempi macroscopici" sono difficili da trovare, ma dopo aver letto quell'articolo l'insoddisfazione mi ha comunque spinto a cercare su internet qualcun altro che ne parlasse un pò meglio, e ho trovato il tuo post sul bosone di higgs, da cui poi sono arrivata a questo post in cui chiedi proprio che ne pensiamo del tuo "stile di divulgazione" : bene, io penso che questo sia proprio quello che stavo cercando quando l'articolo "mainstream" non mi ha soddisfatto. Credo anche che l'approccio "scandalistico" delle testate giornalistiche principali non si limiti solo ad "arronzare" la notizia per darla per primi - eventualmente saltando la fase in cui si chiede a un esperto - ma sia proprio nel "come" viene scritto l'articolo. Sembra quasi che le scoperte "clamorose" siano d'interesse collettivo perchè dimostrano che gli scienziati "finora" si sono sbagliati, che le loro teorie vanno riviste e che ancora non c'è risposta su certi temi. E francamente un simile atteggiamento da parte di chi non sa niente di niente di fisica lo vivo come un insulto (pur non essendo un fisico, figuriamoci!). Una delle responsabilità più gravi della scuola (e quindi della politica, si) è far crescere persone che non hanno capito per niente il ruolo dell'errore nella scienza, e che si perdono completamente il fascino di una "scoperta" non perchè troppo tecnica o troppo specifica, ma perchè la "curiosità" è diventata essenzialmente "ricerca del gossip". I post come il tuo potranno anche contenere termini che un "profano" non conosce e parti non comprensibili da un non addetto ai lavori, ma danno un'informazione precisa e semplificano incredibilmente una materia davvero complessa. E, cosa più importante, a differenza dell'articolo di repubblica.it e di altri esemplari del genere, il tuo articolo non fa sentire il "dilettante" che ti legge un babbeo da prendere in giro contando sul fatto che "tanto certe cose non le capiresti comunque".
    Grazie.

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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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