Arrivederci, e grazie per tutte le collisioni

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Un altro anno di presa dati è andato.

Stamattina alle 5:35 LHC ha chiuso definitivamente il battenti per il 2012, dopo un ultima breve serie di collisioni speciali, prese a una distanza temporale di 25 ns invece dei 50 ns usati fino ad oggi. Le attività vanno in pausa per il periodo natalizio, e l'acceleratore tornerà a funzionare ancora per un breve periodo all'inizio del 2013, per il run di collisioni di ioni pesanti. Una volta finito quello, saremo veramente pronti per il gran letargo.

Nel 2013 e 2014, infatti, LHC non funzionerà. I lettori di vecchia data di queste pagine ricorderanno infatti bene come la partenza dell'acceleratore sia stata difficile, e ritardata non di poco a causa di un brutto incidente. Già all'epoca, una volta realizzato che LHC non sarebbe potuto funzionare all'energia nominale dei fasci, si prospettava un periodo di pausa per aggiustare tutto il necessario perché la macchina potesse salire finalmente a un'energia nel centro di massa di 14 TeV. Ecco, quel periodo è arrivato.

Con la presa dati del 2012 finisce quello che in gergo chiamiamo già il "Run 1" di LHC. Durante il long shutdown del 2013-2014 i tecnici faranno tutto il necessario per sostituire le resistenze di collegamento che impediscono di circolare in sicurezza nei magneti la corrente necessaria a tenere in pista fasci a 7 TeV, installeranno le valvole di sicurezza per evitare nuove esplosioni in caso di quench, e si prepareranno al "Run 2". Run 2, che, se tutto va bene, potrebbe iniziare nell'autunno 2014, anche se il 2015 sembra a oggi la data più credibile. E oggi si parla di fasci a 6.5 TeV, per un'energia nel centro di massa di 13 TeV: per salire a 14 TeV i magneti richiederebbero un "allenamento" troppo lungo, e, a meno che qualcuno nel frattempo non si inventi qualcosa, sar`a difficile arrivarci.

L'ultimo run a 25 ns di quest'anno a cui accennavo prima serve proprio ad allenarsi alle condizioni che avremo nel 2015: sulla carta, la prospettiva di collisioni più frequenti sembra quella più probabile. In fondo, per misurare per bene le proprietà della nuova particella che abbiamo scoperto serviranno veramente un mucchio di dati. Così come per esplorare le possibilità di nuova fisica, per le quali l'energia più alta sarà cruciale.

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Cosa si fa nel frattempo? I dati raccolti fino ad adesso sono veramente tanti, e ne abbiamo analizzati (anche piuttosto velocemente) solamente la metà. Nei quasi due anni, oltre a rimettere a lustro i rivelatori per le nuove condizioni di LHC, avremo non poco da spulciare nei quasi 22 femtobarn inversi. Se osservare le tracce di una nuova particella è (principalmente, anche se non solo) una questione di accumulare in fretta tanta statistica, misurarne per bene le proprietà è (non solo, ma soprattutto) questione di comprensione fine del comportamento dei rivelatori, operazione che richiede tempo, pazienza, e una sana dose di riflessione.

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Guardandosi alle spalle, è stata di certo una bella cavalcata. Se penso che il primo articolo sulla produzione di fotoni diretti in ATLAS è stato pubblicato con i 35 picobarn inversi raccolti nel 2010, fa abbastanza impressione vedere quanti più dati abbiamo recuperato nei due anni a seguire. Noi fisici degli esperimenti non ringrazieremo mai abbastanza i macchinisti di LHC, che, incidente a parte, ha veramente funzionato come un orologio.

C'è della fisica al di là del Modello Standard da scoprire nei dati del 2012 non ancora osservati? Vista la situazione attuale, sembra difficile. Se c'è, si nasconde in piccole differenze tra le misure e quando predetto dal MS, piccole a sufficienza da non essere ancora visibili, o da richiedere una precisione davvero molto alta (e credibile!) delle misure perché ci si possa fidare. A 13 TeV le cose potrebbero essere più interessanti: certi fenomeni esotici, se esistono, potrebbero manifestarsi in modo più esplicito, che è la ragione per cui tutti vogliamo salire in energia.

Nel frattempo, ci prendiamo qualche cosa che somiglia a una pausa. Giusto il tempo di finire di riprocessare gli ultimi dati (che verranno sfornati durante il break natalizio), poi si ricomincia a calibrare, scremare, tagliare, manipolare, scrutare e misurare. Arrivederci, e grazie per tutte le collisioni.

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16 Commenti

  1. Pubblicato 17 dicembre 2012 alle 09:28 | Link Permanente

    La cosa bella di questo long shutdown, secondo me, è proprio il fatto che crea la suspance di qualcosa che sarà ancora più interessante ed emozionante.

  2. Nicola
    Pubblicato 17 dicembre 2012 alle 11:16 | Link Permanente

    ma la schermata finale e' una cosa ufficiale? :) stupenda la citazione di Douglas Adams :)

  3. Pubblicato 17 dicembre 2012 alle 11:40 | Link Permanente
  4. Pubblicato 17 dicembre 2012 alle 11:45 | Link Permanente

    @Nicola: lì è pieno di geeks, ti devi aspettare di tutto, anche un buco nero (prossimamente, forse).

  5. Netstrike
    Pubblicato 17 dicembre 2012 alle 17:13 | Link Permanente

    Con i dati fino a qui presi, quali risultati si potranno o meglio vi aspettate di ottenere? Per risultati intendo: si potranno solo consolidare vecchie e nuove scoperte oppure "potrebbe anche fare solo capolino" qualcos'altro?

  6. Pubblicato 17 dicembre 2012 alle 17:15 | Link Permanente

    @Netstrike: se conoscessi la risposta sarei contento! Potrei farti una lista delle previsioni relativa a questo o quel modello, ma ovviamente nessuno sa se la Natura abbia deciso di scegliere proprio quelli... :-)

  7. Fabiano
    Pubblicato 17 dicembre 2012 alle 19:02 | Link Permanente

    I delfini se ne vanno... sarà mica un brutto segno? :-P

  8. Michele
    Pubblicato 17 dicembre 2012 alle 23:19 | Link Permanente

    Che cosa significa "allenamento" dei magneti (per raggiungere i 14 TeV) ?

  9. Pubblicato 18 dicembre 2012 alle 08:03 | Link Permanente

    Vuol dire che, per far salire a corrente nei magneti dell'acceleratore, bisogna prevedere una serie fisiologica di quench che il magnete deve subire prima di essere in grado di sopportare quella particolare intensità. Per 6.5 TeV si parla di una trentina di quench per magnete, per 7 TeV questo numero sale a diverse centinaia se non più.

  10. Netstrike
    Pubblicato 18 dicembre 2012 alle 08:59 | Link Permanente

    Scusa Marco... se non è troppo lungo potresti spiegare perchè i magneti devono subire questi corti?

  11. Nestrike
    Pubblicato 18 dicembre 2012 alle 19:17 | Link Permanente

    È più un tweet che un post, ma se qualcuno è a casa metta sul canale 52, stanno facendo vedere la Costruzione di Atlas :)

  12. Robo
    Pubblicato 20 dicembre 2012 alle 15:44 | Link Permanente

    Ciao, Marco (posso darti del tu?). Sono nuovo, sono giunto qui da Quantum beat. Immagino che studierete massicciamente il "re dei bosoni" per capirlo il più possibile. Ma queste maggiori energie di cui disporrete saranno utili in questo senso o si tratta solo di spulciare ben bene i dati già disponibili? La sua caratterizzazione completa (anche se non sono del tutto sicuro di cosa voglia dire) sarà la definitiva consacrazione del modello standard? Oppure anche un Bosone di Higgs compreso nei dettagli non esclude la supersimmetria? E tu, cosa ti aùguri? Scusa per la salva di domande ma sono ignorante in materia e curioso. Grazie.

  13. Pubblicato 20 dicembre 2012 alle 21:47 | Link Permanente

    Ciao Robo, e benvenuto (il tu va benissimo).

    Le risposte (volanti) sono: si, le energie maggiori aiuteranno a comprendere meglio il comportamento di questa nuova particella, dovrebbe venire prodotta più frequentemente del rumore di fondo e questo permetterà misure più precise. Allo stesso tempo, con i dati in possesso si potranno dire cose migliori a patto di capirli per bene, cosa che richiederà tempo e pazienza (il primo l'abbiamo, la seconda non è sempre una dote di tutti i fisici). Sulla consacrazione del MS, è presto per dire. E resta comunque una teoria "zoppa", anche se apparentemente eccellente, per cui... mi auguro che saremo in grado di osservare il più in fretta possibile qualche discrepanza, che apra la strada in modo più o meno diretta all nuova fisica. Sarà SUSY? Non credo, ma anche qui, è presto per mettere una pietra tombale definitiva.

  14. dario
    Pubblicato 31 dicembre 2012 alle 16:18 | Link Permanente

    tanti cari auguri caro Marco, a te e alla tua dolcissima famiglia, che il 2013 possa essere migliore dell'anno appena trascorso...best wishes for all...stay on stile rock \m/

  15. Fabio
    Pubblicato 8 gennaio 2013 alle 19:56 | Link Permanente

    Salve Marco, ho appena scoperto il tuo blog (ho visto che non hai problemi a dare e prendere il "tu", cosa che gradisco molto anch'io) e sono rimasto immediatamente conquistato.
    Parto subito con una domanda di fisica, argomento che mi appassiona tremendamente.
    Ho visto un video su youtube di una conferenza tenuta all'università della California che spiegava più nel dettaglio il Bosone di Higgs e gli esperti che ne parlavano (tutti professori di fisica che hanno partecipato attivamente alla scoperta lavorando al CERN) dicevano che del bosone ne esistono 5 tipi?
    Ho capito bene? Se sì, in cosa si differenziano?
    Tengo a precisare che il video era ovviamente in inglese e potrei aver capito male.
    Ancora complimenti per il blog, l'ho messo tra i preferiti e verrò spesso a "trovarti".

  16. Pubblicato 8 gennaio 2013 alle 22:05 | Link Permanente

    Ciao Fabio, e benvenuto.

    Al volo: esisterebbero 5 tipi di bosone di Higgs in una particolare estensione del Modello Standard chiamata MSSM (Minimal Supersymmetric Standard Model), dove i campi di Higgs sono due (per ragioni su cui sorvolo), che si combinano per dare vita a 5 stati fisici associati ad altrettanti bosoni di Higgs. Si tratta di una teoria molto in voga, ma di cui non c'è per adesso nessuna conferma sperimentale, e, anzi, su cui molti iniziano seriamente a dubitare.

2 Trackbacks

  1. Scritto da La Fisica al termine dell’Universo | Quantum Beat il 17 dicembre 2012 alle 19:41

    [...] è adesso, poco da segnalare. Io tornerò entro i confini del tempo all’ora di pranzo. Se vi [...]

  2. Scritto da Manutenzione » Ocasapiens - Blog - Repubblica.it il 2 gennaio 2013 alle 15:13

    [...] il 2015, con collisioni a circa 13 TeV, più luminosità e tuffo nella materia scura. Una “pausa“, scrive Marco [...]

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