Introduzione alla Fisica delle Particelle Elementari€¦ · di sondare sempre più l'infinitamente...

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Introduzione allaIntroduzione allaFisica delle Particelle Fisica delle Particelle

ElementariElementari

Marcello RotondoUniversità & INFN Padova

2Lo ScopoLo ScopoLa Fisica delle particelle affronta le domande fondamentali della storia del pensiero umano

Come funziona l'Universo? Da dove viene e dove va?

Di cosa è fatta la materia? Come si muovono i costituenti della materia e cosa li muove?

Il fine è:

Identificare i costituenti fondamentali della materia

Per elementi fondamentali intendiamo oggetti semplici e privi di struttura interna

Identificare le forze che si sviluppano tra essi

Ricreare in Laboratorio particelle estinte dai primi istanti del Big Bang e capire i meccanismi all'origine dell'Universo

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Costituenti della materiaCostituenti della materia

10-10m - 10-8m ~10-10 m ~10-14 m ~10-15 m

Non sono note sottostrutture d< 10-20 m

Tutta la materia stabile attorno a noi può essere descritta usando l'elettrone e due tipi di quarks

d

u u

u

d dProtone Neutrone

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10-10m - 10-8m ~10-10 m ~10-14 m ~10-15 m

Tutta la materia stabile attorno a noi può essere descritta usando l'elettrone e due tipi di quarks

d

u u

u

d dProtone Neutrone u

d

eCarica 2/3

-1/3

Carica -1

Quarks Leptone

Cominciamo a classificare

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10-10m - 10-8m ~10-10 m ~10-14 m ~10-15 m

Come siamo arrivati a capire la struttura intima della materia?

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10-10m - 10-8m ~10-10 m ~10-14 m ~10-15 m

Grazie allo Sviluppo di strumenti che hanno permesso all'uomo di sondare sempre più l'infinitamente piccolo

7Qualche regola del giocoQualche regola del gioco

Quantita' di Moto :

p=mv

1−v /c 2

Energia :

E=cp2mc22

II Principio della dinamica:

F=d pdt

Velocità della luce nel vuoto c=3 · 108 m/s

8Le regoleLe regole

Quantita' di Moto :

p=mv

1−v /c 2

Energia :

E=cp2mc22

II Principio della dinamica:

F=d pdt

Particella a riposo(p = 0)

E=mc2

E≃cpParticella

Ultarelativistica(p >> m)

Velocità della luce nel vuoto c=3 · 108 m/s

9 Le unità di misura Le unità di misura L'unita' di misura dell'energia delle particelle elementari e' l'elettronVolt: 1 eV = 1.60217657 x 10-19 Joule

Corrisponde all'energia cinetica acquisita da un elettrone sottoposto alla differenza di potenziale di 1 Volt

DV=9 V+-

La quantita' di moto si esprime in eV/c

La massa si esprime in eV/c2

Me = 9.11x10-31 Kg = 0.511x106 eV/c2 ~ ½ MeV/c2

Mp = 1.67x10-27 Kg = 0.939x109 eV/c2 ~ 1 GeV/c2

Ekin = 9 eVe

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Ancora sulle unità di misuraAncora sulle unità di misuraIn fisica delle particelle spesso si pone c=1. Questo permette delle enormi semplificazioni, come conseguenza: masse, energie, quantità di moto si misurano in eV

che pero' e' una unità piccolissima, per cui spesso si usano i multipli

KeV, MeV, GeV, TeVEnergia dei fotoni nello spetto visibile

Il fotone e' la particella associata al campo elettromagnetico. Noi diremo che il fotone e' il mediatore delle interazioni elettromagnetiche

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... e la temperatura ... e la temperatura Possiamo misurare anche la temperatura in eV!

Del resto la temperatura e' semplicemente proporzionale all'energia cinetica media delle molecole di una certa sostanza

T = 0.01 eV

T = 1 KeV

Intuitivamente: quando la temperatura supera la massa di una certa particella, le collisioni hanno energia sufficiente per creare quella particella

All'interno del sole non si ha energia sufficiente per produrre un elettrone Me=1/2 MeV

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... e la temperatura ... e la temperatura Possiamo misurare anche la temperatura in eV!

Del resto la temperatura e' semplicemente l'energia cinetica media delle molecole di una certa sostanza

T = 0.01 eV

T = 1 KeV

Intuitivamente: quando la temperatura supera la massa di una certa particella, le collisioni hanno energia sufficiente per creare quella particella

All'interno del sole non si ha energia sufficiente per produrre un elettrone Me=1/2 MeV

T = 1 KeV

Servono potenti acceleratori per

avere collisioni sufficientemente

energetiche da creare particelle massive!

... ci torneremo dopo...

13I rivelatori: la ionizzazioneI rivelatori: la ionizzazioneSe una particella carica (e, p...) attraversa un mezzo strappa gli elettroni esterni dagli atomi, che restano ionizzati

Elettroni e ioni creano una sorta di “scia” attorno alla traiettoria della particella

Camera a NebbiaDispositivo Elettronico

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Camera a nebbia low costCamera a nebbia low cost

/Users/marcello/WORK/talks/IntroParticle2015/first.m4v

Camera realizzata in laboratorio per scopi didattici con pochissimi mezzi

Co60 → Ni60* → Ni60 + g(~1 MeV)

Scia di vapore condensato

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Camera a nebbia: effetto ComptonCamera a nebbia: effetto Compton

Da dove vieneQuesta particella Ionizzante (carica)?

Effetto Compton

I fotoni hanno quantità di moto p=E/c

Descrizione matematicaIn termini di diagrammi di Feynman

tempo

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Rivelatore di particelle ... in tascaRivelatore di particelle ... in tasca

La webcam: piccolo wafer di silicio che funziona da rivelatore di fotoni (luce)

Permette anche di rilevare particelle cariche!

Grazie al GPS fornisce il tempo e la posizione del passaggio e le informazioni possono esere condivise

http://wipac.wisc.edu/deco

(esistono altri progetti simili)

17La misura di PLa misura di PQuantita' di moto (momento):

p=mv

1−v2/c2Una particella di carica q in moto con momento p un campo magnetico uniforme B descrive una circonferenza di raggio r :

18Gli elettroni (1897)Gli elettroni (1897)Fasci di particelle di carica negativa vengono facilmente estratti da superfici metalliche riscaldate (emissione termoionica)

Thomson misurò q/m e dedusse che i portatori di carica sono tutti uguali: elettroni

Combinando le misure di moto in campo magnetico con le misure di Millikan si determinano la massa e la carica dell'elettrone

Tutte le particelle elementari hanno carica in modulo pari a multipli interi di e

Me = 9.109x10-31 kg = 0.511 MeV/c2 q = -1.6021x10-19 C = -e

Apparato di J. J. Thomson

F=qE

F=qvxB

19I nucleiI nuclei

La materia tuttavia e' neutra

Come sono distribuite le cariche (positive e negative) al suo interno ?

Nota: le particelle sono cosi' minuscole che non possono essere osservate dal piu' preciso microscopio ottico

Come possiamo risolvere la struttura della materia ?

20L 'esperimento di Rutherford (1910)L 'esperimento di Rutherford (1910)

Sonda: particelle a ( q = 2 e, m ~ 8000 me )

prodotte da sorgenti radioattive

Bersaglio: sottile lamina d'oro

Misura: la deflessione delle particelle dopo l'urto

Dobbiamo abbandonare l’idea di avere una immagine della materia a dimensioni subatomiche

21Il pregiudizio: modello di ThomsonIl pregiudizio: modello di Thomson

Il panettone: la carica positiva e' distribuita uniformemente su una sfera su cui sono incastonati gli elettroni

Predizione: le particelle a non subiscono apprezzabili deviazioni

22La misura : il risultatoLa misura : il risultato

Si osservano particelle deviate a grande angolo !

La carica positiva deve essere concentrata

RAtomo

~ 10-10 m

RNucleo

~ 10-15 m ~ 1/100 000 RAtomo

Angle q

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La struttura del nucleoLa struttura del nucleo

Le cariche positive (protoni, qp=+e, m

p~2000

me ), non possono dar luogo da sole ad una

nucleo stabile (repulsione elettrostatica - Coulombiana)

Servono:dei moderatori (neutroni, q

n=0, m

n~ m

p ~ 1 GeV /c2 osservati

da Chadwick nel 1932)un nuovo collante: la Forza Nucleare Forte

Definizione:ADRONI: tutte le particelle sensibili alla Forza Nucleare Forte (protoni, neutroni e molti altri ) Gli elettroni non sono adroni, ma leptoni

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Materia dall'energia? L'antimateriaMateria dall'energia? L'antimateria

Ma non posso creare un elettrone dal nulla! Altrimenti violo la conservazione della carica e del momento angolare

Paul Dirac

Tu puoi creare un elettrone se SIMULTANEAMENTE crei una particella con carica opposta e momento angolare opposto... il positione, cioè l antimateria!

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Materia dall'energia? antimateriaMateria dall'energia? antimateria

Ma non posso creare un elettrone dal nulla! Altrimenti violo la conservazione della carica e del momento angolare

Paul Dirac

Hobbes

Tu puoi creare un elettrone se SIMULTANEAMENTE crei una particella con carica opposta e momento angolare opposto... il positione, cioè l antimateria!

E=E e− E e =M ec22cpe−

2M e c22cpe 2

Positrone scoperto da C. Anderson nei raggi cosmici con una camera a nebbia (1932)

e -

g e +

Fotoneincidente

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Applicazioni Pratiche dell'antimateriaApplicazioni Pratiche dell'antimateria

Positron Emission Tomography scans: PET

8O15 decade con una vita media di 2min, non esiste in natura!

Viene prodotto bombardando 7N14 con protoni/deutoni provenienti da un acceleratore prossimo

al centro in cui si effettua la PET (vengono usati anche altri nuclei)

27Una sorgente naturaleUna sorgente naturaleDecadimenti radioattivi: poco energetici (< 10 MeV)

I fisici scoprono che in natura vi e' una copiosa sorgente di particelle di alta energia: i raggi cosmici

Protoni dallo spazioCollisione con le molecole dell'aria

Soprattutto muoni ~200Hz/m2

Nei raggi cosmici secondari viene scoperto il muone m!

non previsto da nessuno: caratteristiche simili all'elettrone

28Una sorgente naturaleUna sorgente naturaleDecadimenti radioattivi: poco energetici (< 10 MeV)

I fisici scoprono che in natura vi e' una copiosa sorgente di particelle di alta energia: i raggi cosmici

Protoni dallo spazioCollisione con le molecole dell'aria

Soprattutto muoni ~200Hz/m2

Nei raggi cosmici secondari viene scoperto il muone m!

non previsto da nessuno: caratteristiche simili all'elettrone

I. Rabi

Who ordered that?

29AcceleratoriAcceleratoriLo sviluppo di acceleratori di particelle consente di riprodurre artificialmente queste particelle e osservarne le tracce nei rivelatori

Per creare particelle di massa sempre maggiore servono acceleratori sempre piu' potenti

Bersaglio

Rivelatori

Proiettile

L'acceleratore domestico: tubo catodico (una volta ci permetteva di vedere la TV)

DV~20kV → Ee~20KeV

30Acceleratori CircolariAcceleratori CircolariLe particelle vengono costrette su di un'orbita circolare mediante dei magneti

Incontrano piu' volte le cavita'e ricevono un “calcio” ad ogni passaggio, fino a raggiungere l'energia massima

Cariche elettriche fatte curvare “irradiano” energia e decelerano

Servono quindi grandi dimensioni per tenere piccola la perdita di energia

Facendo circolare in senso opposto particelle e antiparticelle è possibile farle scontrare: studiare cosa viene generato nell'anichilazione

Partcella Anti-Partcella

RivelatoreEcm = 2 x Efascio

31La fauna multiformeLa fauna multiformeCon i nuovi acceleratori e i nuovi rivelatori (camere a bolla), a disposizione dei fisici delle particelle, negli anni '50-'60 vengono scoperte e studiate:

una miriade di particelle cariche e neutre (svariate centinaia di stati osservati e catalogati a tutt'oggi) :

Interazione Debole

leptoni

A parte l'elettrone e il muone, tutte le altre sono adroni

32Dov'è l'ordine?Dov'è l'ordine?Come ci spieghiamo la fauna adronica ?

Scoperta delle particelle 'strane': introduzione del concetto di stranezza (S)

Si osservano delle simmetrie nei processi di produzione e nei decadimenti

Esiste un principio unitario, (simmetria) sotto l'apparente molteplicita' ?

Torniamo ai classici:

principio unitario (l'atomo) che soggiace all'apparente molteplicita' degli elementi

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Un po' di ordine!Un po' di ordine!1961 Gell-Mann e Ne'eman ebbero per la fisica delle particelle lo stesso ruolo che Mendeleev 100 anni prima ebbe con gli atomi “fondamentali”

Sestetto di Mesoni Decupletto di Barioni

La particella W fu predetta dal modello e scoperta nel 1964

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Three Quarks for Muster MarkThree Quarks for Muster MarkGell-Mann e Zweig (1964): Ogni adrone e' ottenuto combinando dei costituenti fondamentali (i quark), che formano le particelle osservabili

3 quarks (up,down,strange) con carica (2/3,-1/3, -1/3)e

Mesoni, coppie quark-antiquark a spin intero

Barioni, terne di quark (o anti-quark) a spin semintero

Altri quark sono stati scoperti in seguito

1973 : scoperto il charm

1977 : scoperto il bottom

1994 : scoperto il top

... per un totale di sei quark!

Struttura dell'W- e': sss

Ma i quark sono solo un trucco matematicoo sono reali???

35Torniamo a RutherfordTorniamo a Rutherford

Come Rutherford (ma a energie molto piu' alte), 50 anni dopo

Bombardo nuclei H (protoni) con sonde puntiformi (e) e studio la struttura del nucleone

Le misure dell'angolo di diffusione dell'e mostrano che il protone e' composto da (tre) corpi puntiformi : i quark !

I quark esitono!

Ma non esistono liberi

Distribuzione Continua

I quark nel protone

elettroni

bersaglio diprotoni

36I Costituenti FondamentaliI Costituenti Fondamentali

La materia consiste di 12 particelle elementari, 6 leptoni e 6 quark, che raggruppiamo in 3 famiglie (generazioni), di massa crescente

La materia ordinaria e' formata solo dalla prima generazione

La forza tra le particelle di materia e' trasmessa (mediata) da altre particelle, i cosiddetti campi di Gauge

Particelle mediatrici di forza

Ogni tipo di mediatore agisce mediante uno o più particelle mediatrici di forza


La materia consiste di 12 particelle elementari, 6 leptoni e 6 quark, che raggruppiamo in 3 famiglie (generazioni), di massa crescente

La materia ordinaria e' formata solo dalla prima generazione

La forza tra le particelle di materia e' trasmessa (mediata) da altre particelle, i cosiddetti campi di Gauge



Spin intero S=1Bosoni



Spin semi-intero S=1/2Fermioni

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Interazione ElettroMagneticaInterazione ElettroMagneticaSolo particelle cariche (quark, adroni carichi, e leptoni)

Mediata dal fotone (quanto di luce), che ha massa nulla

In base alla loro energia i fotoni sono distinti come: raggi gamma, raggi X, luce (visibile), microonde, onde radio, etc.

Di conseguenza, potenziale a lungo raggio, e tutta la fenomenologia nota da Maxwell in poi

V r=1

4 0

qr

Tiene insieme gli atomie le molecole

39Le Interazioni DeboliLe Interazioni DeboliRiguardano tutte le particelle di materia

Mediate da due particelle molto “pesanti”, la W (MW ~80 GeV ~ 80 M

p) e la

Z0 (MZ ~ 90 GeV ~ 90 M

p), scoperte al CERN nel 1980 (premio Nobel a C.

Rubbia)

Potenziale “a corto raggio”

Solo effetti “microscopici”:

Decadimenti beta di Nuclei radioattivi, dei leptoni m e t, e di tutti i quarks

n interagiscono solo debolmente e sono percio' difficili da osservare

Il decadimento del Neutrone

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Interazioni Forti Interazioni Forti Regolano l'interazione tra quark e garantiscono la stabilità degli adroni

Descritte dalla Cromodinamica Quantistica (QCD) :

8 mediatori di massa nulla: Gluoni

I gluoni e i quark hanno una carica di un nuovo tipo

carica di colore: ne esistono di 3 tipi diversi RGB

a differenza dei fotoni, i gluoni interagiscono tra loro, oltre che con i quark

Confinamento: i quark non riescono a vivere isolati...

Solo effetti microscopici ...

... ma di enorme importanza

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Il confinamento dei quarkIl confinamento dei quarkLa forza di colore diminuisce a piccole distanze e cresce al crescere della distanza: analogo al potenziale elastico

Cosa succede se si cerca di spezzare un adrone?

Se un quark viene allontanato, l'energia del campo cresce fino a che vi e' energia sufficiente per creare altre coppie quark-antiquark che si ricombinano per formare altri adroni

Cosa succede se Z0-> q q ?

I quark (e i gluoni) si manifestano in getti (jets). E' la manifestazione piu'spettacolare del confinamento

Z0->

Oh Oh !!!

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Interazione GravitazionaleInterazione Gravitazionale

La piu' evidente

La piu' antica

La meno nota :

Non esiste una teoria di campo gravitazionale quantistica soddifacente

Non si sono osservate ancora le onde gravitazionali

Esiste il gravitone ?

Perche' è così poco intensa?

Nei processi tra particelle i suoi effetti sono piccolissimi


I quark sono 6

Hanno carica frazionaria ma non sono mai stati osservati direttamente

I quark si riuniscono in adroni (combinazioni di 2 o 3 quarks...)


I Leptoni sono 6

3 hanno carica e 3 sono neutri

Il leptone più conosciuto è l'elettrone, gli altri due sono il muone (m) e il tau (t)

C'e' un neutrino per ogni lepone carico:

Hanno massa molto piccola (non nulla)

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Le Interazioni FondamentaliLe Interazioni Fondamentali

Gravitazione

tutte le particelle

Elettromagnetismo

solo particelle cariche

Interazione Debole

Tutte

Interazione Forte

solo i quark (e i loro compositi: adroni )

Trascurabile su scala

microscopica

Osservabili solo

su scale

microscopica

Mod ello St and ard

String a ? E xtra D imen sion i ? Su perG ?

Forza relativa

1

10-9

1/137

10-38

46Il Modello StandardIl Modello Standard

Proposto nel 1967 da Glashow, Salaam, Weinberg (piu' contributi di Cabibbo, Kobaiashi, Maskawa, t'Hooft ...)

Descrive efficacemente tutti le proprieta' delle particelle elementari osservate finora, in termini di Interazioni Deboli , Elettromagnetiche e Forti

Riconduce interazioni Deboli ed Elettromagnetiche ad un'unica origine (Teoria Elettrodebole)

Riesce a spiegare centinaia di particelle e interazioni complesse con poche particelle e interazioni fondamentali

La gravità non e' inclusa

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Il meccanismo di HiggsIl meccanismo di HiggsLe prime formulazioni di une teoria unificata che spiegasse le interazione elettromagnetica e debole, presentavano un problema fondamentale:

Non esisteva un meccanismo per generare le masse delle particelle

Tutte le particelle erano a massa nulla: si muovevano alla velocità della luce

Qual'e' l'origine della massa?

In particolare serviva un meccanismo che rompesse la simmetria tra fotone e mediatori W, Z dando massa a W/Z e lasciando senza massa il fotone: meccanismo di Higgs

Rottura spontanea di simmetria: lo stato di minima energia (il vuoto) non e' unico, ma ve ne sono infiniti possibili

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Il modello standard in formuleIl modello standard in formule

Campo di Higgs Potenziale di Higgs

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Massa delle particelleMassa delle particelle

Il campo di Higgs spiega anche il motivo per cui i quark e i leptoni carichi hanno massa

Dipende da quanto è forte l'accoppiamento con il campo f

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Il meccanismo di HiggsIl meccanismo di Higgs

fotonegluone

W/Z

topelettrone

neutrino

Tutte le particelle si muovono alla velocità della luce

f

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fotonegluone

W/Z

topelettrone

neutrino


fotonegluone

W/Z

top

neutrino

Le particelle che hanno interazioni più forti hanno masse più grandi: serve un lavoro più grande per accelerarle e farle cambiare direzione.

elettrone

f f

Il campo di Higgs interagisce anche con se stesso, per cui I bosoni di Higgs sono dotati di massa

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fotonegluone

W/Z

topelettrone

neutrino


f f

d

u

W

W

H

Se iniettiamo nel campo abbastanza energiaNel momento giusto e al posto giusto Possiamo materializzare il bosone di Higgs(eccitazione del campo di Higgs)

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Large Hadron ColliderLarge Hadron Collider

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Large Hadron ColliderLarge Hadron Collider

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ATLAS & CMSATLAS & CMS

Questi enormi rivelatori montati attorno ai punti di collisione p-p, permettono di ricostruire tutto ciò che è avvenuto nella collisione

LHC + ATLAS & CMS sono considerati la più colossale e complessa impresa della tecnologia umana

CMS: più di 2500 scienziati e ingegneri di 183 Università di 38 paesi

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Come posso cercare l'Higgs?Come posso cercare l'Higgs?Occorre prima produrlo e poi identificarlo tra tutte le particelle prodotte nelle collisioni

Il bosone di Higgs decade in diversi modi

L'efficacia della ricerca dipende

Dall'accoppiamento dell'Higgs con i prodotti

Dall'entità di processi parassiti simili al segnali: i protoni sono particelle composte quindi le topologie sono molto complesse

I processi parassiti sono molto piu' frequenti

Cercare “paglia” nel pagliaio: guardare in dettaglioogni pagliuzza!

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Come posso cercare l'Higgs?Come posso cercare l'Higgs?Occorre prima produrlo e poi identificarlo tra tutte le particelle prodotte nelle collisioni

Il bosone di Higgs decade in diversi modi

L'efficacia della ricerca dipende

Dall'accoppiamento dell'Higgs con i prodotti

Dall'entità di processi parassiti simili al segnali: i protoni sono particelle composte quindi le topologie sono molto complesse

I processi parassiti sono molto piu' frequenti

Cercare “paglia” nel pagliaio

I modi più promettentiH® gg, H®ZZ,

H®WW

Io lo cerco inH®bb e H®tt !!

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La massa invarianteLa massa invariante

H® gg

Combinazioni fotone-fotone casuali

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Scoperta dell'HiggsScoperta dell'Higgs

Si stanno studiando in dettaglio le proprità per confrontarle con le attese.... fin'ora non si è trovata nessuna discrepanza con il MSla nuova particella si comporta proprio come un Higgs!

60Higgs: una particella come le altre?Higgs: una particella come le altre?

- Il bosone di Higgs è la particellaassociata al campo f- Il campo f riempie tutto lo spazio- F non è un campo di materia e non è associato a nuove forze- H è uno scalare S=0

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Attenzione.... Attenzione.... L'Higgs e' stato scoperto in H® gg ma i fotoni non hanno massa, come mai decade in una coppia di fotoni??

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Processi virtuali

La massa del top è maggiore della massa dell'Higgs, però se i due top che siaccoppiano all'Higgs scompaiono prima che potenzialmente possano essere osservati allora il processo è permesso (una forma del principio di indeterminazione di Heisenbeg)

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Processi virtuali

Puoi studiare decadimenti dominati da particelle virtuali e cercare differenze tra le

previsioni del MS e l'osservazione sperimentale!

Come potrei cercare particellemolto pesanti senza avere un acceleratore con energia sufficiente per produrle?

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La fisica dei mesoni con b: perché?La fisica dei mesoni con b: perché?Il quark b appartiene alla terza generazione: fa coppia con il t

E' il quark più pesante che può formare adroni: il top ha una massa molto grande, decade prima di formare adroni

Viene prodotto con una grandissima frequenza a LHC

E' possibile fare predizioni con ottima precisione di processi di decadimento di mesoni con b

Bs®m+m-

b

s

Mesone Bs

Esempio Notevole

Oltre alle particelledel MS potrebbero

contribuire altri particelle virtuali non

conosciute

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LHCb: un risultato di fisicaLHCb: un risultato di fisica

LHCb e' un rivelatore specializzato nello studio della fisica degli adroni con quark b e c

Osservazione del canale di decadimento Bs®m+m-

66Lo Stato dell'ArteLo Stato dell'ArteIl Modello Standard descrive precisamente le interazioni tra le particelle elementari

Siamo soddisfatti? NO

La massa dei neutrini deve ancora trovare una speigazione

Perche' 3 x 2 (particelle e antiparticelle) famiglie ?

Come includere la gravita' ?

Di cosa è fatta la Dark Matter? La Dark Energy ha qualche cosa a che fare con la fisica delle particelle?

Da cosa origina l'asimmetria materia-antimateria dell'Universo?

Budget Cosmico

Nota solo attraversoeffetti gravitazionali

Per spiegare l'accelerazionedell'universo

Questo e' quello che conosciamo!

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Limiti dell'immaginazione ?Limiti dell'immaginazione ?Supersimmetria: simmetria ipotizzata tra particelledi spin 1/2 e particelle a spin intero. Per ogni particella si ha un superpartner!

Superstringhe: le particelle sono stringhe vibranti a 10 dimensioni

Affascinate: non ha potere di fare predizioni

Extradimension: esistono altre dimensioni che non vediamo perché sono arrotolate su se stesse

GUT, leptoquarks,Technicolor, preoni,Sterile neutrino,....

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Stiamo cercando... Stiamo cercando...

... per oraniente!

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James T. Kirk

Tra pochi mesi LHC riprenderà le operazioni: 7

TeV per fascio!

... ma la sete di conoscenza non si ... ma la sete di conoscenza non si fermaferma

“HEP… the Energy Frontier. These are the voyages of the accelerator LHC. Its >10 year mission to explore strange new worlds, to seek out new fundamental particles and new forces, to boldly go where no one has gone before.”

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Per concluderePer concludereLa fisica delle particelle elementari e' affascinate

Potrebbe permetterci di capire come funziona il mondo e come è nato l'universo!

Le possibili scoperte possono cambiare la nostra immagine del mondo

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La Fisica ha bisogno di voi

Negli ultimi 50 anni abbiamo imparato molto

Ma servono nuove idee!

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La Fisica ha bisogno di voi

Negli ultimi 50 anni abbiamo imparato molto

Ma servono nuove idee!

I fisici sono (per lo più J) persone normali MA affascinati dallo scoprire come funzionano le cose!

http://lhcb-public.web.cern.ch/lhcb-public/en/lhcb-outreach/

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