20 maggio 2004

Lucio RossiConoscenza e Impresa

QUANDO L’AVVENTURA DELLA CONOSCENZA DIVENTA UNA GRANDE (E COSTOSA!) IMPRESA

IL LARGE HADRON COLLIDER DEL CERN

Lucio Rossi

CERN – Acclerator Technology DepartmentCapo del gruppo Magneti e Superconduttori

&Università di Milano – Dipartimento di Fisica

20 maggio 2004

Lucio RossiConoscenza e Impresa

Indice• Premessa: l’importanza del soggetto• Chi sono e cosa mi muove• La realtà in cui muovo: il CERN e le collaborazioni

internazionali• Il progetto LHC

– Scopo– Mezzi (strumento e modalità)– Novità

• Caratteristiche della ricerca nei grandi progetti tecnologici• La domanda e il nesso: i grandi dimenticati… che

riemergono• Possibilità di una posizione responsabile (umana) nei

grandi progetti • NOTA: LE OPINIONI ESPRESSE SONO PERSONALI E NON

NECESSARIAMENTE CONDIVISE DALLA DIRIGENZA CERN

20 maggio 2004

Lucio RossiConoscenza e Impresa

Premessa: l’importanza del soggetto

“ La ricerca scientifica autentica, il cui metodo d’azione la porta a prediligere i dati di realtà alle opinioni, veicola una concezione positiva del rapporto uomo-natura.”

• Val la pena conoscere la natura (al punto di mettere in piedi imprese gigantesche)

• Usare della conoscenza (tecnologia) è positivo, è un bene

• Non ha paura dei risultati• Nel rapporto uomo-natura è il

soggetto che ci guadagna: coscienza di sé dilatata (comprende il mondo in cui però non si confonde)

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Lucio RossiConoscenza e Impresa

Appunto … il soggetto• 48 anni, sposato con due bimbi (un tipo di realtà molto …

esigente)• per circa 20 anni ho insegnato e fatto ricerca in fisica applicata

al dipartimento di fisica di Milano, nel settore acceleratori e superconduttività

• Da 3 anni sono al CERN dove dirigo il gruppo che si occupa dei superconduttori e dei magneti principali per LHC

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Cosa mi muove

• Curiosità, voglia di capire• Desiderio di fare delle cose, delle cose nuove e

di vedere il risultato• Una buona dose di senso pratico: le riflessioni

che non hanno impatto (dove l’impatto puo’ essere inteso in senso molto lato) sono … inutili

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IL CERN• Fondato nel 1954 da 12 paesi• Oggi sono 20 gli stati membri (tutti europei)• Diversi altri sono Osservatori o associati a progetti

• Piú di 7000 utilizzatori• Circa 2400 staff • Circa 650 M€ di

budget annuale (40% personale, 20-25% di spese generali e 35-40% per progetti)

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Accelerators Microscopes Optical and radio telescopes

Binoculars

Acceleratori come microscopi

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3) Le particelle che fuoriescono vengono riprese daiRivelatori

1) Si concentra energia in particelle cariche (acceleratori)

2) Le particelle collidono (ricreando condizioni esistenti subito dopo il Big Bang)

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Piu’ si va nel dettaglio e piu’ il legame con l’origine e con il tutto si

rafforza!

• Microscopio a grandissima risoluzione: = h/p = h/p T = 10 TeV 10-19 m

• Viaggio indietro nel tempo : ttss1/E1/E22GevGev

• In LHC : 7 + 7 TeVIn LHC : 7 + 7 TeVT T 1 ps per creazione di singole particelle p-p 1 ps per creazione di singole particelle p-pT T 1 1 s come fenomeno collettivo: QGS (Quark-Gluon Soup)con ioni s come fenomeno collettivo: QGS (Quark-Gluon Soup)con ioni

pesantipesanti

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Il grande progetto : il Large Hadron Collider

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Su una struttura esistente

Geneva Airport LHC accelerator

CERN main site

SPS accelerator

CERN 2nd site

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• quattro gigantesche caverne sotterranee ospiteranno rivelatori enormi• fascio di energia mai raggiunta: 14 TeV c.o.m• intensità dei fasci di ordini di grandezza piu’ elevati• Circa 40.000 ton saranno a 1.9 K, a temperatura inferiore al freddo cosmico

LHC sarà il più potente microscopio per le particelle elementari

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The LHC: what it will look like

LHC inizierà a operare nel 2007

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Preparazione in corso per LHC

27 km di circonferenza100 m sottoterra

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Uno dei rivelatori per gli esperimenti LHC : CMS

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La complessità dei rapporti

• 500 persone lavorano strettamente sull’anello principale; circa 100 in piu’in altri laboratori

• Altre 500 sul complesso di iniettori e altri servizi tecnici• Circa 500 per i rivelatori; altri 1500 in altri laboratori e

nelle università.• Certo è molto diverso da quando uno scienziato o un

piccolo team di 2-3 ricercatori progetta, costruisce, esegue e analizza un esperimento!

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•Attenzione ai costi fino allo spasimo– Non basta diminuire il costo

iniziale– Controlli lungo tutto il progetto– Non si riesce piu’ a succhiare dal

budget ordinario

•E’ ancora ricerca? E’ ancora entusiasmante?

•La responsabilità è molto diluita (eccetto forse ai vertici ?) meetings!!

•L’aspetto dell’integrazione sia di diverse discipline che personale è molto importante, al punto da rischiare di oscurare l’aspetto di creatività

Alcune novità (?) nei progetti di ricerca

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Indice

• …• …• La domanda e il nesso: i grandi dimenticati… che

riemergono• …• …

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Quarks (Gell-Mann) 1964

Today’s periodic system of the fundamental building blocks

The constituents of matter

Proton

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We don't know everything!

Why three generations?

Supersymmetry?

Higgs boson?

The LHC will help solving all these unsolved mysteries

L’osservazione e l’impatto con la realtà fa sorgere una domanda che muove!

E fa fare i tunnel!

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La firma dell’Higgs a LHC

We expect only 1 Higgs in 1,000,000,000,000 events

I due fasci di protoni controcircolanti si incroceranno 800 milioni

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CERN, Internet and the WWWI grandi progetti: la valorizzazione della comunicazione: ovvero la

verità ha un valore!

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Estimated CPU Capacity at CERN

0

500

1,000

1,500

2,000

2,500

3,000

3,500

4,000

4,500

5,000

1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010

year

K S

I95

Moore’s lawJan 2000:3.5K SI95

LHC experimentsOther experiments

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Indice

• …• …

• Possibilità di una posizione responsabile (umana) nei grandi progetti