Stamattina sono stato ospite di Sylvie Coyaud a Le Oche su Radio Popolare, per parlare di cosa fa un fisico (di ATLAS, come me) durante i due anni di shutdown di LHC che sono appena cominciati. Se vi interessa, la chiacchierata si può riascoltare sul podcast della trasmissione.
Recentemente una lettrice mi chiedeva se la tradizione di inviare un biglietto di auguri di buon anno di ATLAS a qualche lettore del blog fosse ancora viva. La risposta è: ma certo!
Quest'anno i biglietti augurali di ATLAS mostrano all'esterno un Babbo Natale a spasso nella sala di controllo dell'esperimento, e dentro il disegno di una teleferica che negli anni ha scalato la montagna di dati raccolti, e un event display con un paio di pattinatori che scivolano sui depositi di energia nel rivelatore. Devo ammettere che non sono affatto male.
Come per tutti gli anni passati, le regole sono sempre le stesse. Quest'anno ho preso ben tre biglietti da spedire, per cui tre fortunati vincitori saranno scelti in maniera aleatoria tra chi tra di voi vorrà lasciare qui sotto nei commenti il proprio augurio per il 2019 che inizia. Come sempre, un solo commento per lettore, mi raccomando: lascerò i commenti aperti fino al 18 gennaio, poi, tra due weekend, estrarrò a sorte i vincitori.
Nell'attesa, in questo giorno di Epifania, vi lascio il mio augurio che il 2019 vi riveli quello che segretamente andate cercando, o anche solo la direzione da prendere per inseguire il sogno che vi sta ne cuore. Buon 2019!
Aggiornamento [19/1/2019]: come promesso, commenti chiusi. Siete in 59 ad aver lasciato gli auguri, nel weekend estraggo e annuncio i vincitori!
"Arrivederci, e grazie per tutte le collisioni", scrivevo sei anni fa. Sono passati tre anni di stop e altri tre di presa dati, e siamo di nuovo di fronte a un Long Shutdown di LHC: il primo run di collisioni di protoni a 13 TeV di LHC è ufficialmente finito stamattina. Di che bilancio si possa trarre da questo Run 2 parleremo presto, come dicevo un paio di giorni fa. Nell'attesa, un sentito ringraziamento ai macchinisti dell'acceleratore: come faremmo noi fisici degli esperimenti senza di loro?
Tecnicamente quello che è finito è solo il run di collisioni protone-protone, nei prossimi giorni seguirà in effetti ancora un breve periodo di presa dati con collisioni tra ioni pesanti, prima della lunga pausa. A cosa servono queste collisioni? Il loro scopo principale è quello di studiare lo stato della materia così come era nei primi istanti di vita dell’universo, cosa che a LHC viene fatta principalmente dall'esperimento ALICE, ma a cui contribuiscono anche CMS e ATLAS. un paio di giorni fa, però, alcuni colleghi hanno suggerito che possano anche essere usate per cercare segni di fisica al di là del Modello Standard. Quelle che raccoglieremo nei prossimi giorni sono troppo poche, e con ioni troppo pesanti, per farne veramente questo uso, ma, vista la situazione peculiare in cui ci troviamo (niente segni attendibili di nuova fisica, e una certa crisi della fisica teorica di cui prima o poi parleremo), ogni nuova idea è la benvenuta.
Sembra ieri che LHC riprendeva le attività dopo la pausa di tre anni tra il 2012 e il 2015. In realtà sono già passati tre anni di presa dati a 13 TeV, e le operazioni del Run 2 finiranno nei prossimi giorni. Dopo qualche ultimo run di collisioni tra protoni e l'ultimo run di collisioni tra ioni, l'acceleratore andrà dunque nuovamente in letargo per un paio d'anni. Il Long Shutdown 2 ci vedrà impegnati a installare nuovi pezzi di rivelatore e elettronica, per preparare la presa dati le Run 3 che comincerà nel 2021, e dovrebbe durare tre anni. E, naturalmente, ad analizzare i dati raccolti negli ultimi tre anni.
Soltanto nel 2018 LHC ha regato a ATLAS e CMS più di 60 femtobarn inversi, da sommare agli 80 raccolti tra il 2015 e il 2017. 140 femtobarn inversi di collisioni protone-protone a 13 TeV sono tanti, e permetteranno misure di grande precisione, in particolare delle proprietà del bosone di Higgs: tenete conto che il meglio delle misure pubblicate fino ad oggi da ATLAS e CMS è basato su 80 fb-1.
Qual è dunque il bilancio di questo Run 2? Se il grande successo del Run 1 è stata la scoperta del bosone di Higgs, nonostante l'energia nel centro di massa quasi raddoppiata nessun segno di fisica al di là del Modello Standard ha fatto capolino dai dati del Run 2, perlomeno fino ad oggi. Ci sono stati momenti in cui abbiamo pensato che le tracce di qualche nuova particella stessero apparendo, ma abbiamo dovuto fare i conti con la natura stocastica dei processi che studiamo, dove spesso il rumore di fondo fluttua e si finge segnale. Potrebbero esserci segni di nuova fisica nei dati raccolti nel 2018 non ancora analizzati? Non è impossibile, ma non è nemmeno estremamente probabile. Se veramente esistono dei fenomeni esotici accessibili alle energie delle collisioni di LHC, l'assenza di segnali conclamati nei primi 80 fb-1 del Run 2 non fa ben sperare nella possibilità di vederli aggiungendo altri 60 fb-1. La speranza ovviamente resta, ma vista la situazione attuale, non scommetterei su una scoperta annunciata nei prossimi mesi.
E allora? Dove va la fisica delle particelle, visti che i sogni di scoprire a LHC qualche fenomeno non previsto dal Modello Standard si fanno meno probabili? E cosa ce ne facciamo dei dati che raccoglieremo a LHC, nel corso di tutto il Run 3 e della presa dati ad alta luminosità che avrà luogo a partire dal 2026? Ne parliamo nelle settimane che vengono, cominciando proprio da quello che abbiamo imparato dal bosone di Higgs nel corso del Run 2, e da che cosa ancora possiamo (e dobbiamo) imparare. Secondo me è proprio da lì che bisogna partire.
Qualche anno fa, quando ho iniziato a proporre l'annuale biglietto di auguri di ATLAS ai lettori di Borborigmi, per un po' ho utilizzato la mia speciale macchina quantistica per estrarre a sorte i vincitori. Poi la macchina quantistica è cresciuta, e per un po' ha avuto voglia di far altro che non assecondare le velleità di suo padre. Quest'anno, però, mi è venuta un'idea.
Giulia fa le elementari, e, come tutti i bambini della sua età, tra le altre cose studia e usa le tabelline. Siccome io sono un discreto nerd, prima di Natale le ho regalato due dadi poliedrici da 10 facce, di quelli che si usano per giocare ai giochi di ruolo come Dungeons & Dragons, proprio per ripassare le tabelline: lei li lancia, e deve dire al volo il prodotto delle due facce che escono dal tiro. La cosa ha avuto un buon successo: la componente ludica è sempre un buono stimolo per imparare, e, prima o poi, li useremo anche per una vera campagna di D&D.
Ho pensato però che potevamo usare i due dadi anche per estrarre a sorte i due vincitori del biglietto di auguri di ATLAS del 2018. Giulia ha scelto quale dei due dadi avrebbe rappresentato le decine (i d10 sono numerati da 0 a 9, e dunque, se usati in coppie come decine e unità, possono un numero causale da 0 a 99). I commentatori augurali quest'anno sono 47, e dunque il lancio era potenzialmente abbondante, ma non unfair se avessimo deciso di trascurare tutti i lanci con un risultato superiore a 47, o uguale a 0. Ce l'abbiamo fatta in tre tiri: dopo un primo sfortunato 95, sono usciti il 37 e il 10. Se non ho contato male, corrispondono a Emma e Alea, che ho contatterò privatamente per inviare loro il biglietto: congratulazioni! A tutti gli altri il mio consueto grazie per aver partecipato, e, non disperate, ci saranno altre occasioni.
Questo articoletto si conclude con due notarelle nerdissime, visto che siamo in tema. La prima riguarda i giochi di ruolo: Giulia ha appena compiuto 10 anni, e potrebbe dunque essere pronta per una prima sessione di D&D, anche se ufficialmente il gioco è consigliato dai 12 anni un su. Il che non vuol dire che non di possano fare giochi di ruolo simili con bambini anche più piccoli. Qualche anno fa, per esempio, ho testato con Giulia e e altri figli di amici Hero Kids, che aveva un discreto successo nonostante la semplicità. Si trovano parecchie risorse simili in rete, anche gratuitamente: se il genere vi piace, provate!
La seconda notarella tocca invece la questione delle tabelline. La maestra di Giulia le ha chiesto di imparare anche quella dell'11 e del 12, anche se io qualche dubbio sulla loro utilità nel calcolo mentale e algoritmico (per moltiplicazioni e divisioni si usano solo quelle dallo 0 al 9, no?). La scusa però era ghiottissima: dopo i due dadi da 10 è arrivata dunque anche una coppia di dadi da 12, che non si dica poi che non vogliamo ripassare come vuole la maestra!
Fin dagli albori di questo blog, l'inizio di un nuovo anno è segnato dal tradizionale biglietto di auguri di ATLAS. Quest'anno ci tocca una foto dei colleghi in sala di controllo agghindati con tanto di berretto natalizio, e l'elaborazione grafica del picco di massa invariante 
che nel 2017 ha segnato l'evidenza del decadimento del bosone di Higgs in coppe di quark b-anti-b, picco trasformato per l'occasione in montagna innevata con tanto di sciatori. Ammetto che il biglietto di quest'anno non mi piace particolarmente (e non mi spingerò oltre nei commenti grafici), ma una tradizione è una tradizione.
Le regole sono sempre le stesse. Se volete ricevere il biglietto d'auguri del 2018 autografato dal sottoscritto, lasciate un commento in calce a questo articolo con i vostri auguri, desideri, pensieri per l'anno nuovo che arriva. Come dicono i francesi, c'è tempo fino alla fine di gennaio per augurarsi buon anno, e la scadenza è dunque il 31 di questo mese. Alla fine del mese chiuderò i commenti, e estrarrò a sorte due lettori che riceveranno il biglietto a casa. Auguri a tutti!
Aggiornamento (31/1/2018): commenti chiusi, grazie ai 47 che hanno partecipato. Nel weekend estraggo a sorte i due vincitori...
Il 1 ottobre 2017 ATLAS ha compiuto 25 anni!
A fine febbraio sono stato un paio di giorni a Milano, per la discussione della tesi di dottorato di uno degli studenti che ho seguito negli ultimi anni. Ne avevo già parlato qui, siccome in quell'occasione avevo anche tenuto un seminario su tema del "Comunicare la fisica ai tempi dei social?", proprio nella stessa università dove anch'io ho studiato per il mio PhD e dove ho avuto il mio primo contratto post-dottorato.
In quei giorni milanesi è anche successo che Lorenzo, un altro fisico-e-divulgatore conosciuto qualche anno fa a una scuola di comunicazione della scienza, mi intervistasse per Breaking Lab, un programma radiofonico di scienza che va in onda su Radio Statale, la radio dell'omonima università milanese. Siamo finiti a parlare di fisica delle particelle, di quello che cerchiamo oggi al CERN con LHC dopo aver trovato il bosone di Higgs, e di una certo numero di questioni connesse. Ne è venuta fuori una chiacchierata che, chissà, potrebbe forse interessare anche ai lettori di Borborigmi. Buon ascolto, qui sotto o su MixCloud.
Nel caso vi foste persi la notizia, qualche giorno fa i protoni hanno ricominciato a circolare dentro LHC. La pausa invernale è terminata, e le operazioni per far ripartire l'acceleratore sono riprese nel corso del weekend.
Non ci sono ancora collisioni, ma già qualche beam-splash è stato prodotto, mandando a sbattere i fasci contro i collimatori chiusi, e registrando lo spruzzo di particelle prodotte nei rivelatori, per verificare che fossero accesi e svegli, pronti a misurare quello che passa. Ecco un'immagine di cosa ha visto ATLAS, che per l'occasione si è prontamente acceso come un albero di Natale.
Nel caso non capiate bene che cosa sia beam-splash, ne avevo già parlato in passato con più particolari nel 2009 e nel 2015, vi rimando a quegli articoli per ripassare.
Quello che ci attende adesso è un periodo di recommissioning, ovvero di prove con i fasci per verificare che circolino a dovere nell'acceleratore in entrambi i sensi e alla giusta energia, prima di provare a farli collidere. Secondo la versione più recente del programma di LHC, le prime collisioni del 2017 sono previste per fine maggio: l'acceleratore è persino un po' in anticipo rispetto ai piani, e noi degli esperimenti gli corriamo dietro per essere pronti.
Nel corso del 2017, se tutto va bene, dovremmo accumulare più o meno il doppio dei dati collezionati tra il 2015 e il 2016, per arrivare a un totale di circa 100 femtobarn inversi. Difficilmente prima dell'inverno 2017-2018, però, saremo pronti a pubblicare nuovi risultati con questi dati, anche considerando che molte delle analisi dei dati collezionati nel 2016 non sono ancora terminate. Penso che attraverseremo un periodo di transizione di qualche mese, con i risultati attualmente in incubazione che usciranno uno dopo l'altro, a secondo del grado di maturazione, con una pausa di silenzio autunnale dedicata a capire i dati nuovi. A meno, come sempre, che non ci siano sorprese.
A proposito di risultati legati alle analisi dei dati collezionati nel 2015 e 2016, se avete prestato attenzione alle notizie, recentemente ci sono stati un paio di annunci di misure interessanti, uno da parte di LHCb e l'altro da ALICE. Non ho avuto tempo di commentarli, e qualche lettore mi ha chiesto lumi altrove. Proverò a trovare il tempo per scriverci sopra qualcosina, specie sul risultato di LHCb.
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