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Il CERN usa Twitter, ma mica solo lui 8 marzo 2010

Inviato da Marco in : ATLAS, CERN, LHC, Mezzi e messaggi 9 commenti

Che il CERN si fosse messo a usare Twitter per tenere aggiornato il mondo intero sullo stato di LHC credo di avervelo già detto. Nel caso ve lo foste perso, anche ATLAS e CMS si sono lanciati nel magico mondo del microblogging. Che bello, che bello, abbiamo tutti Twitter, ergo siamo dei grandi comunicatori moderni. O no?

Lo stream Twitter del CERN, così come quelli degli esperimenti di LHC, è certamente una buona cosa, e ci dice che qualcuno di vagamente aggiornato sulle nuove tecnologie e lo stato dell’arte della comunicazione digitale ha preso in mano le cose anche da queste parti. Da qui a poter imparare qualcosa da questi cinguettii però ce ne passa un bel po’. Un po’ perché per cinguettare per bene ci va una certa arte (per dire, persino io ho un account Twitter, ma mica lo vado a dire in giro, che non lo uso praticamente mai!), un po’ perché queste pagine rimangono canali ufficiali, dove troverete dunque solo i massaggi approvati dai vari management. Cosa certamente buona e giusta, ma a volte un po’ troppo poco succosa.

Per esempio, se date un’occhiata ai vari account oggi, ci troverete principalmente auguri alle donne in occasione della Giornata Internazionale della Donna (a proposito, signore e signorine: auguri!). E dai giorni precedenti soltanto pochi messaggini, messi lì a dire al mondo quanto siamo bravi e come stai procedendo spediti verso il successo. Ecco un’istantanea del CERN:

e di ATLAS:

e di CMS:

E LHC? Come vanno per davvero le cose? Dove sono i dettagli truculenti, lo sporco di grasso, il ronzio dei trasformatori e i segni dei cacciaviti? Beh, a saperlo, ci sarebbe anche un signore che si chiama Andrew Elwell, che lavora su LHC e twitta sotto lo pseudonimo di @lhcstatus, recuperando le sue informazioni in modo automatico con uno script OCR dalla pagina dello stato della macchina. Mentre oggi tutti fanno gli auguri alle signore (ehi! Di nuovo auguri!), ecco che cosa ci racconta invece lui:

Niente male, vero? Certo, un po’ tecnico, ma dannatamente dettagliato. Onestamente, lui è la sola vera ragione per cui uso Twitter: più rapido che i logbook elettronici, piuttosto affidabile, spesso arriva prima delle altre notifiche. Se oggi vi sentite un po’ geek, sottoscrivete e seguite. Ma che sia chiaro: non provate nemmeno a venire a chiedermi che cosa significa “An AUG triggered in point 7 due to bad contact” o “ready for injection beams on the TEDs“. Come tutti i linguaggi mistici, non si svelano i segreti della gilda interna ai non-iniziati. Buon divertimento.

Come si accelera una particella (carica)? 3 marzo 2010

Inviato da Marco in : Fisica, LHC, LHC F.A.Q. 32 commenti

Dopo aver ricavato un ben po’ di protoni dalla vostra bottiglietta di idrogeno volete accelerarli, ovvero metterli in movimento e fare acquisire loro energia. Perché volete farlo? Perché energia equivale a massa, come insegna il buon Einstein, ergo facendo sbattere particelle leggere ma molto energetiche potete produrre particelle ben più pesanti. Ma questa è un’altra storia.

Accelerare i protoni, dicevamo dunque. Come facciamo? Sfruttiamo il fatto che si tratta di particelle cariche (positivamente), e le mettiamo in un campo elettrico generato da una differenza di potenziale (qualcosa di simile a una pila, insomma). Sollecitate dal campo i protoni si mettono in moto allontanandosi dal polo positivo e correndo verso quello negativo, più o meno così:

La limitazione di un sistema a due soli elettrodi come quello della figura qui sopra è che, per accelerare un protone ad alta energia, dovreste mettere tra gli estremi una differenza di potenziale veramente troppo grande. I fisici sono notoriamente ingegnosi, e hanno risolto il problema costruendo invece un sistema a poli alternati, fatto (più o meno) da una serie di elettrodi cilindrici bucati (all’interno dei quali c’è il vuoto, e che i protoni possono attraversare) tra i quali viene alternata la direzione del campo elettrico. Si inizia dunque da una configurazione di questo tipo:

dove il protone viene accelerato fino al secondo elettrodo. Nel momento in cui il protone passa attraverso il secondo elettrodo (grazie alla velocità che ha acquisito nella prima sezione) viene invertita al volo la polarità della differenza di potenziale, e il secondo elettrodo – che fino a un momento prima era “attrattivo” – diventa “repulsivo”, mentre il terzo diventa attrattivo e così via:

Il protone ha già una certa velocità acquistata nel primo tratto, l’accelerazione nel tratto successivo non fa che aumentarla (se volete esercitarvi ad accelerare qualche particella a mano, potete sempre provate la simulazione interattiva del Microcosmo del CERN).

Nota per i curiosi: se la distanza tra gli elettrodi è costante, il tempo necessario a passare tra il secondo e il terzo elettrodo è inferiore a quello necessario tra il primo e il secondo, essendo la velocità del protone aumentata. Le soluzioni a questo fenomeno sono fondamentalmente due: aumentare il ritmo a cui si inverte la polarità del campo per stare in sincrono con il passaggio delle particelle, o distanziare opportunamente gli elettrodi, aumentando lo spazio tra due accelerazioni successive, come nel modello di acceleratore lineare di Luis Alvarez:

In generale, gli acceleratori di questo genere si chiamano in gergo “linac” (“linear accelerator“): possono servire come collisori (per esempio contro un bersaglio, oppure mettendone due uno di fronte all’altro), oppure come pezzo iniziale di un complesso di tanti acceleratori in cascata (come facciamo qui al CERN, e come vi spiegherò in un’altra occasione).

Nella realtà (e in acceleratori più complessi) le cose sono ovviamente un dito più complicate delle semplificazioni dei miei racconti: qualcosa di simile all’inversione della polarità viene per esempio assicurata da un generatore di radiofrequenza, e la successione di elettrodi in molti casi è rimpiazzata da cavità risonanti come questa:

o questa:

Ma insomma, in fondo il principio rimane lo stesso.

Photo credits: CERN, CERN.

Iniezione 25 febbraio 2010

Inviato da Marco in : ATLAS, CERN, Fisica, LHC 8 commenti

No, dico, chissà, magari vi state chiedendo perché da settimane latito su queste pagine, non scrivo un piffero e trascuro persino i commenti. Nel caso siate inquieti per la mia sorte, potrebbe giovare sappiate che da queste parti siamo in attesa dell’iniezione del primo fascio di LHC per il periodo di run 2010-1011 a alta energia.

“Siamo in attesa” significa che il fascio potrebbe arrivare domani (a meno che non ci sia qualche altro piccolo quench controllato qui e là a guastare la festa), con i primi splash event immediatamente dopo. Le prime collisioni di routine a 900 GeV sono previste intorno all’8 Marzo, poi un mesetto di messa a punto e – salvo problemi – collisioni a 7 TeV a inizio Aprile.

Perdonerete, è un periodo un tantino convulso.

1 femtobarn inverso a 7 TeV, e niente rischi 5 febbraio 2010

Inviato da Marco in : CERN, Fisica, LHC 22 commenti

Dopo un mesetto di pausa passato a digerire i dati a 900 GeV e 2.36 TeV presi tra Novembre e Dicembre 2009, le operazioni di LHC tornano a essere d’attualità. La settimana scorsa c’è stato l’annuale meeting di Chamonix, quello un cui i macchinisti di LHC si ritrovano per fare il punto e decidere come operare nell’anno che viene. Quest’anno l’incontro era particolarmente importante: dopo i successi del run a bassa energia della fine del 2009, qui eravamo tutti in attesa di sapere a quale energia nel centro di massa avremo accesso nel 2010 (solo 7 TeV, o anche 10 TeV?) e quanti dati potremo raccogliere. Come sempre, le presentazioni del workshop sono disponibili a tutti sul web, e proprio oggi pomeriggio è in corso una serie di presentazioni riassuntive che i curiosi possono andare a guardarsi.

Il dilemma principale dei macchinisti è stato il seguente: possiamo portare la macchina (ovvero, alzare opportunamente le correnti dei magneti superconduttori) in condizioni di gestire fasci a 5+5 TeV senza rischiare una altro incidente? Come forse ricordate, le connessioni tra i magneti di LHC mostrano in troppi casi una resistività troppo alta per sopportare correnti elevate senza incorrere in fastidiosi archi voltaici. Le risposte del workshop possono riassumersi così:

A questo punto, bisognava scegliere tra due scenari:

Non c’è stato molto gioco. Da ogni parte (i macchinisti, il management del CERN, gli esperimenti) ci si è detti d’accordo per il secondo scenario. La decisione presa è di operare LHC a 7 TeV fino a quando non si riesca a raccogliere 1 femtobarn inverso di dati, e in caso questo risultato si raggiunga prima della fine del 2010 (improbabile), fino alle fine del 2010. Poi ci si fermerà quanto serve per portare la macchina a operare a 14 TeV, mentre gli esperimenti passeranno il loro tempo a digerire i dati presi e (speriamo) produrre risultati.

È una buona scelta? Viste le condizioni, sicuramente si. Permette di non prendere rischi inutili, e di mettere noi fisici in condizione di masticare qualche risultato concreto. In fondo, a essere sinceri, ce lo aspettavamo, no? La cosa interessante da discutere adesso sarebbe: che cosa si può fare con 1 fb-1 di dati a 7 TeV? Cosa si può scoprire? Cosa si può escludere? Ne parliamo alla prima occasione.

Summer Student: quest’anno niente mezzogiorno di fuoco 29 gennaio 2010

Inviato da Marco in : CERN, Fisica, Scienza e dintorni 4 commenti

Vi ricordate? Fino all’anno passato la selezione del proprio Summer Student avveniva con una simpatica procedura degna del miglior film western. A partire da una data ora (tipicamente le 14) di un dato giorno (nella prima metà di Marzo) i supervisori dovevano cliccare sul nome del proprio prescelto su un sito web con l’elenco di tutti i candidati. Dovevano cliccare immediatamente, perché altre decine di supervisori alla stessa ora stavano cliccando altrettanto freneticamente, potenzialmente sullo stesso candidato. Il risultato? Troppo spesso, per lentezza della falangi o orologio mal sincronizzato, la maggior parte non riusciva a ottenere la persona che diligentemente aveva selezionato nei giorni precedenti sciroppandosi decine di CV e lettere di motivazione e raccomandazione. O perlomeno, io non ci sono mai riuscito.

Apparentemente non sono l’unico a aver trovato questa procedura un po’ ridicola, e certamente poco adatta a selezionale il migliore candidato da associare a un dato progetto. Quest’anno si cambia. Invece della giornata del clic frenetico, quest’anno la selezione sarà in qualche modo automatizzata. A ogni progetto per Summer Student sia stato approvato (cosa non automatica: quest’anno verranno approvati un numero definito di progetti per ogni area del CERN, con un sistema di quote che lasci spazio a tutti, non solo LHC) verrà assegnata una priorità nell’insieme dei progetti della stessa area. Ogni supervisore dovrà poi indicare per il suo progetto una lista di cinque candidati studenti, ordinati per preferenza. Un algoritmo (e non chiedetemi quale algoritmo, e come verrà implementato: non ne ho idea) analizzerà tutte le liste dei progetti approvati per una certa area, assegnando automaticamente i candidati in funzione della priorità del progetto, e ricorrendo al sorteggio in caso di conflitto. Secondo chi sta mettendo in piedi il sistema, se un progetto ha una priorità alta,il supervisore ha quasi la certezza di vedersi assegnato il primo o il secondo studente della lista.

Non ho idea di che priorità avrà il mio progetto, ma tenendo conto che nel passato con il sistema del clic selvaggio di solito non ho mai ottenuto un candidato che fosse prima del decimo posto della mia short-list, potrebbe persino andarmi meglio. Vi farò sapere.

Una sofisticata macchina quantistica 18 gennaio 2010

Inviato da Marco in : ATLAS, CERN, Mezzi e messaggi 21 commenti

È lunedì sera, e Un augurio da ATLAS? ha ricevuto 54 commenti di auguri, dei quali ringrazio veramente tutti. Mi ha fatto piacere vedere nomi mai apparsi prima uscire dall’ombra: non che dubitassi, ma sapere che siete persone reali – e non solo clic nelle statistiche del sito – mi rallegra non poco.

Come chiedeva qualcuno, l’estrazione dei cinque che riceveranno il biglietto di buon anno di ATLAS avviene in effetti con una sofisticata macchina quantistica: l’insindacabile mano di Giulia che acchiappa i bussolotti dal cestino!

Voilà, i prescelti sono:

ai quali ho appena scritto per farmi dare un indirizzo reale a cui mandare la busta (se non ricevete un email, fatevi vivi: stasera Gmail il mio cervello fa le bizze). Mi farete poi sapere se sono arrivate, neh?

Siccome l’esperimento sembra essere piaciuto, in futuro magari riproveremo ancora, non appena metterò le mani su un premio un po’ più sostanzioso.

P.S. Una menzione speciale all’augurio alpinistico di Luca Signorelli. che invece di farmi degli auguri “fisici” come molti mi ha ricordato che non infilo imbrago e scarpette da due anni. Ecco un altro buon proposito per il 2010!

Consigli sparsi per aspiranti Summer Student 18 gennaio 2010

Inviato da Marco in : CERN, Fisica, Scienza e dintorni 22 commenti

Il CERN da anni ha un bel programma di Summer Student, che seleziona ogni anno una carrettata studenti universitari (o neo-laureati) da tutto il mondo per venire a passare Ginevra un periodo oscillante tra le 8 e le 13 settimane, per seguire una serie di lezioni di fisica delle particelle e argomenti correlati, e lavorare per davvero in un gruppo di ricerca. Se siete uno studente in fisica (ma anche in una qualche ingegneria, o in informatica) e questa estatevi interessa una bella esperienza internazionale (dal punto di vista scientifico, umano e – credetemi! – festaiolo) segnatevi questa data sull’agenda: la scadenza per la consegna delle domande di quest’anno è il prossimo 27 gennaio.

Non voglio stare a raccontarvi esattamente come funziona il programma – sul web trovate tutte le informazioni sui contenuti e su come iscrivervi alla selezione – quanto piuttosto raccontarvi quattro o cinque cosette che sul web invece non troverete, e che potrebbero aiutarvi a essere selezionati. Ve le racconto dal punto di vista del fisico (le cose potrebbero essere lievemente diverse – o persino non valide – per ingegneri e informatici: siete avvisati) che si ritrova a selezionare aspiranti fisici per i progetti estivi.

Trovatevi un potenziale supervisore prima. In teoria la selezione avviene soltanto tramite la lettura dei CV e delle lettere di raccomandazione. Sebbene questo non sia totalmente falso, nelle settimane che precedono la selezione i supervisori al CERN che devono scegliersi uno studente vengono sistematicamente contattati da una torma di loro colleghi delle università dei paesi membri, che gentilmente “suggeriscono” loro ottimi candidati. Niente di male: obiettivamente, mi fido molto di più del giudizio di un professore che vi ha visto a lezione, in laboratorio o con cui pensate di fare la tesi, che del CV che avete mandato. Ergo, se pensate di applicare per un posto da Summer Student, andate a contattare nella vostra università qualche professore che vi conosca almeno un po’, e che abbia qualche contatto al CERN (se studiate fisica non dovrebbe essere difficile). Chiedetegli esplicitamente se ha un contatto diretto a cui suggerire il vostro nome, non solo se può scrivervi una lettera di raccomandazione (quelle sono pressoché inutile, perché sono tutte troppo eccellenti).

C’è una quota per gli studenti italiani. E per i francesi, e in generale per i cittadini dei paesi membri del CERN piu grandi. Questo implica che, se non avete trovato qualcuno che vi ha sponsorizzato presso qualcuno al CERN che opterà per voi come sua prima scelta, scordatevi di essere selezionati. Anche se siete eccelsi, al momento di passare alle seconde o terze scelte la quota di italiani sarà già riempita da un pezzo. Tutte le volte che ho mancato la mia prima scelta mi sono sempre ritrovato con uno studente danese o crucco.

Pensate in prospettiva. Per chiarirci, venire al CERN come Summer Student può essere un buon inizio della vostra tesi di laurea, oppure già un prodromo di dottorato. Il supervisore cerniota tende a accettare più volentieri un “suggerimento” da un collega se sa che il tempo che investirà con lo studente non sarà completamente perduto, e il pischello a cui si dedicherà resterà poi nell’ambito accademico del suo esperimento, mettendo a frutto quello che ha imparato. Se non quello che ha tecnicamente imparato, perlomeno quello che ha socialmente imparato. Che nelle collaborazioni enormi di LHC è almeno altrettanto importante.

Fermatevi il massimo del tempo. Onestamente, avere un Summer Student è una gran fatica. Lo studente si diverte come un gibbone, impara pure un sacco di cose, e nel tempo libero fondamentalmente passa da una festa all’altra. Voi – il superivisore – vi spaccate in quattro per fargli capire qualcosa di quello che dovrebbe fare (il divario tra preparazione universitaria e realtà della ricerca a volte è veramente desolante), sperando che alla fine il fanciullo o la fanciulla produca qualcosina di vagamente usabile, un risultatino piccolo piccolo che ripaghi l’investimento in tempo e forze. Il presupposto basilare perché questo obiettivo possa avere una qualche vaga probabilità di avverarsi è che lo studente si fermi il più a lungo possibile al CERN. Moltissimi di noi non prendono nemmeno in considerazione candidature per periodi inferiori al massimo di tredici settimane. Se pensate di restare meno di tre mesi, o avete un “suggerimento” veramente potentissimo alle spalle, o siete messi male.

Raffinate le vostre capacità informatiche. Sinceramente, che sappiate usare Word o Excel non interessa a nessuno. O meglio, lo si da per scontato. Se siete un (aspirante) fisico delle particelle che vuole venire al CERN a analizzare un po’ di dati e giocare un po’ con i rivelatore, dovrete fondamentalmente sapere programmare in C++, magari pure un po’ in Python, sapere muovervi su una macchina Unix senza perdervi ogni cinque minuti, e possibilmente saper usare ROOT. Ovviamente non tutti quelli che arrivano hanno già tutte queste competenze, anzi! Ma insomma, se nel vostro CV alcune di queste sono segnalate, salterete facilmente in testa alle classifiche. Consiglio: prendetevi computer pure vecchiotto, installategli sopra una qualche forma di Linux, e iniziate a smanettare. Se avete un Mac va bene lo stesso. Installate ROOT (è gratis!), e programmate un po’. Se la fisica delle particelle è quello che volete fare da grandi, non potrà che farvi bene. E potrebbe persino piacervi.

Infine, imparate l’inglese. E, se possibile, anche il francese. Ma l’inglese dovete saperlo, lo parlerete tutto il santo giorno come lingua franca. Dovete saperlo bene, non solo abbastanza. Non tanto per essere selezionati (per quanto se nel vostro CV l’inglese non è indicato non sperate di venire presi), quanto per sopravvivere tutto il giorno, capire che cosa vi viene detto, e non mandare in bestia il vostro supervisore. Anche se è italiano, ovviamente.