F. Murtas Laboratori Nazionali di Frascati dellINFN ISTITUTO NAZIONALE di FISICA NUCLEARE LABORATORI...

F. Murtas Laboratori Nazionali di Frascati dell’INFN

ISTITUTO NAZIONALE di FISICA NUCLEARELABORATORI NAZIONALI di FRASCATI

F. Murtas LA FISICA delle PARTICELLE


1951

4 Sezioni universitarieMilano, Torino, Padova, e Roma

1957

Il Laboratorio Nazionale di Frascati

Le origini dell’INFN


19 Sezioni 11 Gruppi collegati

Centro Nazionale di Calcolo

VIRGO : European Gravitational Observatory

4 Laboratori

INFN Oggi


Personale

Associati con incarico di ricerca

Associati con incarico tecnico

Associati

Laureandi, dottorandi,borsisti associati

Ricercatori

Tecnologi

Tecnici

Amministrativi

Dirigenti

Contratti temporanei

Università INFN

620

253

829

700

200

1000

304

8

1300400


Fine ‘800 L’atomo

Dagli atomi ai quark

Inizio ‘900Il modello atomico planetario

Anni 30 La struttura del nucleo atomico

Fine ‘900 La struttura subnucleare a quark

AtomoProtone


AdA: Anello di Accumulazione

F r a s c a t i 1961

Il prototipo dei collisori materia-antimateria

1 m1 m

Bruno Touschek


ee++ ee--

--

++

Materia e Antimateria

Con i collisori si raggiungono energie molto elevate con possibilità di studiare asimmetrie tra materia e antimateria.

++

--

ee--

ee++

E = 2me c2E = 2m c2E = 2m c2


I discendenti di AdA nel mondo

27

28

29

30

31

32

33

34

0,1 1 10 100 1000

Energia (GeV)

Lu

min

osi

tà (

log) Quark s

Quark b

I collisori elettroni - antielettroni

ADONE LEP al Cern DAFNE DCI

ACO

ADONE

VEPP 2

DAFNE

ADONE II

BEPC

SPEAR

VEPP 4

CESR

KEK B

DORIS

PEPII

PETRA

PEP

LEP I

LEP II


Laboratori nel Mondo

Jafferson Lab in Virginia

KEK a Tsukuba in Giappone Desy ad AmburgoSLAC a Stanford in CaliforniaIl CERN a GinevraFermilab a Chicago


Il Modello Antico

AriaTerra Acqua Fuoco

Costituenti materiali Forze


BosoneBosonedi Higgsdi Higgs

Med

iato

ri d

i For

z eM

edia

tor i

di F

orze

Z bosone

W bosone

fotone

ggluone

Famiglie di Famiglie di

materiamateria

tau

-neutrino

bbottom

ttop

IIIIII

muone

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sstrange

ccharm

IIII

eelettrone

ee-neutrino

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I I

Lep

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L

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Qua

rks

Qua

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Il Modello Standard


neutrino

muone

ccharm

stranges

....

ttop

tau

neutrino

bbottom

eelettrone

eneutrino e

ddown

uup

..

I Fermioni : le masse

1 Gev protone

0.003

0.006

0.0005

0

1.5

0.12

0.105

0 0

4

1.8

175QUARKS

LEPTONI


I Bosoni: le masse

ggluone

fotone

Z bosone

W bosone

00 83 GeV 91 GeV

1 GeV protone


Z bosone

W bosone

fotone

ggluone

ee

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elettrone

e-neutrino

muone

-neutrino

sstrange

ccharm

-neutrino

tau

b

bottom

ttop

Esperimento UA1 al collisore protone-antiprotone del

CERN di Ginevra

C. Rubbia

Z bosone

W bosone

fotone

ggluone

Materia Forze

Evento con Z°

Contributo dell’INFN


Z bosone

W bosone

fotone

ggluone

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elettrone

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-neutrino

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bottom

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Meccanismo Glashow-Iliopoulos-Maiani

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elettrone

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bottom

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Materia Forze

Previsione dell’esistenza del quark c


Adone a Frascati 1974Gamma Gamma2


Z bosone

W bosone

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Esperimento CDF al collisore di Fermilab di Chicago (1998)

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Materia Forze



Z bosone

W bosone

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Esperimento all’SPS del CERN sulla violazione diretta di CP

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elettrone

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Materia Forze



Candidato di Violazione di CP in Kloea Frascati


Z bosone

W bosone

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Esperimento a SLAC di Stanford (California) sulla violazione di CP

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Materia Forze



LHC e il Big Bang

Plasma di quark e gluoni


LHC al CERN di Ginevra

ALICE LHC-B

CMS

ATLAS

Apparato Atlas a LHC

Evento simulato di collisione protone-protone

Evento simulato di collisione piombo-piombo


Laboratori Nazionali

Laboratori di FrascatiLaboratori del Sud, Catania

Laboratori di Legnaro


Decadimento del Protone


Laboratori sotterranei

Evento raro


Laboratori sotterranei del Gran Sasso


Gallex al GranSasso

Oscillazione di Neutrini

I neutrini si trasformano durante il lungo viaggio


ee

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elettrone

e-neutrino

muone

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-neutrino

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bottom

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Matrice di mescolamento

dei neutrini

Milioni di neutrini al secondo attraverso un

granello di sabbia

Oscillazione di neutrini

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W bosone

fotone

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elettrone

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elettrone

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Neutrini dal CERN al Gran Sasso

Opera : camera a emulsioni fotografiche

Icarus : camera a immagine in Argon liquido


Neutrini da collassi gravitazionali

Osservatorio LVD al Gran Sasso


Progetto Antares e R&D Nemo


IeriDomani

Ricerca di antimateria : AMS

Italia, Cina, Germania, Finlandia, Francia, Svizzera, Taiwan, USA


Nina 1 e 2 ieri, Pamela oggi

Collaborazione italo-russa-svedese-tedescaUniversità di Tor Vergata



Med

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rks

Qua

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GravitàGravità

il fantasmail fantasma

dell’operadell’opera


La gravità


Antenna Gravitazionale a Frascati

Per rivelare onde gravitazionali emesse da supernove all’interno della nostra galassia e’ necessarioraffreddare a pochi millikelvin (~ -273 gradi)grandi cilindri metallici


Interferometro Gravitazionale Virgo

Consorzio italo - francese EGO a Pisa


Antenne gravitazionali Barre risonanti INFNAuriga a LegnaroExplorer al CERNNautilus a Frascati



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I I

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Qua

rks

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Particelle

supersimmetriche

?Gravitone

?

Il Modello Standard


Ricadute tecnologiche : Il WWW 1990 : nasce il WWW al CERN

La biblioteca mondiale


Il futuro informatico : GRID Potenza di calcolo distribuita

MetereologiaElaborazione di immagini da satellite

F. Murtas Laboratori Nazionali di Frascati dell’INFNImmagini del cervello

Ricadute sulla fisica medica : la PET

Collaborazioni INFN -Policlinico

di Tor Vergata


Ricadute tecnologiche : Beni Culturali

Tecniche nucleariapplicate ai beni culturali

Caratterizzazione dei pigmenti di stampe del settecento appartenenti al Quirinale


NAUTILUSATLAS

Auditorium

ADA e ADONE

KLOEDANE

Centro diCalcolo

FISABTF

DANE-L

FINUDADEAR

Laboratori Nazionali di Frascati

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