Padova, 9 Aprile 2008
Note sul PIANO TRIENNALE
2008 – 2010 dell’INFN
Antonio Masiero
Sez. di Padova
Due parole sul triennio 2005-2007
Successo del contributo INFN nella fase costruttiva di tutti i
4 grandi esperimenti a LHC : ATLAS, CMS, ALICE e
LHCb.
targato INFN  la costruzione del solenoide
superconduttore piu’ grande del mondo in CMS, dei
rivelatori piu’ imponenti di ATLAS e il piu’ preciso sistema
di rilevamento del tempo di volo oggi esistente al mondo in
ALICE, …
italiani I vice responsabili di ATLAS, ALICE e CMS ( io
penso pero’ che non abbiamo come INFN adeguato
riconoscimento di “effettivo potere” in rapporto alle risorse
umane ed economiche investite in LHC – vedi piu’ avanti)
FERRONI, IFAE 2008
Accanto alla nascita di LHC, la fase di
chiusura di esperimenti di successo
• CDF, KLOE, NA48 (62), BaBar, ZEUS, COMPASS
• N.B.: Tevatron continua e si ripromette di raggiungere
entro il 2009 una luminosita’ integrata di circa 8 inversi fb
 importanza per la ricerca dell’Higgs, studio di
decadimenti rari del B, es. B in mu-antimu, dei parametri
di violazione di CP ( recente evidenza di deviazione dalle
predizioni del Modello Standard a piu’ di 3 sigma…),
della fisica del top…
• BaBar ( esperimento con componente INFN pari a circa
il 20% del totale): analisi dei dati proseguira’ ancora per
un paio di anni ( importanti risultati sulla misura degli
angoli e lati del triangolo di unitarieta’ ormai determinato
in maniera “ridondante”, nuove risonanze adroniche non
previste, etc.)
E accanto a quelli che chiudono altri
sono ( o sono appena stati) in presa dati
• MEG ( muon electron gamma) al PSI in presa dati
dall’autunno 2007 - raggiungera’ una sensibilita’ di
10^-13 nel BR( mu in e+gamma) : un test molto
importante della presenza di nuova fisica nel settore
delle violazioni del sapore leptonico
• NA48 ha appena eseguito una presa dati per la misura
del rapporto di decadimento tra I due canali puramente
leptonici del K - con una precisione che puo’ arrivare al
3 per mille ci sono possibilita’ di avere segnali di nuova
fisica quali deviazioni dalle aspettative del Modello
Standard
… e sono proseguiti i
PROGETTI STRATEGICI e SPECIALI
• NUOVE TECNICHE DI ACCELERAZIONE (NTA) – CLIC Test Facility
CTF3, International Linear Collider (ILC), Tecnologia dell’acceleratore,
Damping Rings (DR), Kickers
• PLASMONX ( laser da 200 TW da collocare a LNF)
• DISCORAP ( prototipo di superconduttore rapidamente pulsato per
ilsincrotrone SIS300 di FAIR al GSI)
• HCCC
• HPPA ( attivita’ tecnologiche relative ad acceleratori di protoni ad alta
intensita’)
• SPARC ( Sorgente Pulsata Autoamplificata di Radiazione Coerente)
collab. INFN, ENEA, CNR, INFM, Sincrotrone di TS e Univ. di Roma
“Tor Vergata” + UCLA, SLAC, DESY, CEA (programma ampliato con
l’approvazione del programma europeo EUROFEL)
• SPARx (Sorgente Pulsata di Radiazione X) – tecnice e componenti
innovativi finalizzati ad un FEL-X.
• GRID
• ELN ( studio di fattibilita’ di nuova macchina adronica con param. Di
energia e luminosita’ > LHC di almeno un ordine di grandezza)
Grande attivita’ nella
FISICA ASTROPARICELLARE
• FISICA DEI NEUTRINI: Borexino entrato in
funzione a maggio 2007 ( info sui neutrini del
Berillio), CNGS ( fascio dei neutrini dal CERN a
LNGS)  ICARUS E OPERA ( primi eventi
all’interno delle emulsioni), misura massa dei
neutrini dai decadimenti beta del Renio-187
• FENOMENI RARI: decadimento beta doppio
senza neutrini ( CUORICINO, GERDA), ricerca
della MATERIA OSCURA ( DAMA/LIBRA,
WARP), LVD
RADIAZIONE COSMICA:
nelle profondita’ marine, in superficie e nello spazio
• In SUPERFICIE: ARGO, MAGIC, AUGER
( studio dei grandi sciami prodotti da raggi
cosmici ad altissima energia > 10^19 GeV)
• Nelle Profondita’ Marine: NEMO,
ANTARES
• Nello SPAZIO: PAMELA ( spettrometro
magnetico ad alta risoluzione lanciato nel
Giugno 2006 da Baikonur), AMS, AGILE,
GLAST
RICERCA sulle
ONDE GRAVITAZIONALI
• BARRE RISONANTI: AURIGA, EXPLORER E
NAUTILUS ( impotante la loro continuita’ per
garantire la “copertura”di eventi rari – come
l’esplosione di supernovae galattiche - quando
gli interferometri “dormono”)
• VIRGO: completato e nell’estate 2007 si e’ avuta
la prima lunga campagna di raccolti dati ( in
coincidenza con LIGO)
• LISA: attivita’ di R&D per questo rivelatore
interferometrico spaziale costituito da 3 satelliti
disposti su un triangolo equilatero con lato di 5
milioni di Km.
Ricerche in
Fisica Generale Fondamentale
• PVLAS
• MIR dinamico ( effetto casimir su specchi
in moto)
• MAGIA ( misura precisa di G usando atomi
singoli)
• PVLAS ( nel 2007 non ha confermato il
segnale trovato negli anni precedenti)
• GGG ( misura precisa dell’ equivalenza di
massa inerziale e gravitazionale)
FISICA NUCLEARE
• STRUTTURA E DINAMICA DEGLI ADRONI (
LNF: FINUDA, SIDDARTHA, R&D PANDA)
• PLASMA DI QUARK E GLUONI (NA50, ALICE)
• ASTROFISICA NUCLEARE E FISICA
FONDAMENTALE (LUNA, R&D ATHENA…)
• NUCLEI IN CONDIZIONI ESTREME (GAMMA,
EXOTIC, EXCYT, SVILUPPO DEL PROTOTIPO
DEL RIVELATORE AL Ge AGATA, R&D
SPES…)
FISICA TEORICA
• Fenomenologia delle Particelle e Fisica BSM – beyond the
Standard Model (sinergia teorico – sperim. LHC, fisica neutrini, ioni
pesanti, flavor Babar, Belle, Daphne, Tevatron…)
• Fisica Astroparticellare – sinergia teorico – sperim. Fisica dei dei
neutrini, materia oscura, astrofisica nucleare, cosmologia
osservativa…
• Fisica Nucleare e Adronica – sinergia teorico-sperim. Plasma di
quark e gluoni (Alice), materia adronica e modelli di QCD, strutture e
reazioni nucleari, fasci radioattivi
• Teoria di Corda e di Campi: connessioni con fisica BSM,
astroparticelle e cosmologia, fisica degli ioni pesanti…
• Metodi Matematici
• Fisica Statistica e Teoria dei Campi
• Attivita’ dell’Istituto Galileo Galilei (GGI) a Firenze per la fisica
teorica – workshop estesi ( 2 – 3 mesi) con molta presenza straniera
( ricercatori INFN al 25%)
RICERCHE TECNOLOGICHE E INTERDISCIPLINARI
• RIVELATORI (TREDI, SLIM5,…)
• ACCELERATORI
• MEDICINA NUCLEARE: trattamento tumori all’occhio (
CATANA – LNS) , CNAO (Centro Nazionale di
Adroterapia Oncologica) a Pavia, nell’ambito BNCT
(Boron Neutron Capture Therapy) sperimentazione della
tecnica per neoplasie epatiche e polmonari ( WIDEST),
contributi alla dosimetria, radioprotezione, etc.
• IMAGING MEDICO: virtual organisation per la
mammogragia digitale, per la diagnosi precoce dei
tumori polmonari e per l’analisi dati della PET cerebrale
(Alzheimer), interpretazione dei segnali EEG per
l’epilessia ….
• PATRIMONIO ARTISTICO, ARCHEOLOGICO E
STORICO – LABEC di Firenze…
PIANO DI ATTIVITA’ 2008 – 2010
• SFORZO ECCEZIONALE NEL PORTARE A TERMINE
IL COMMISSIONING DEGLI ESPERIMENTI A LHC,
PREPARAZIONE ALL’ANALISI DATI, CON L’ENORME
INFRASTRUTTURA DEL COMPUTING E POI,
FINALMENTE, LA FISICA DI LHC – QUESTA PRIMA
FASE E’ PREVISTA DURARE UNA DECINA D’ANNI
• FASE FINALE DI BABAR, CDF, COMPASS ( KLOE
concluso nel 2006)
• Appena partito MEG; decisione prossima per NA62
• Super Daphne, SUPER B: test in corso ai LNF per
vedere se l’idea di Raimondi possa condurre all’aumento
sperato della luminosita’ e a maggiore flessibilita’
nell’energia
NA62: Prossimi Passi
• A inizio maggio e' stata fissata una nuova
riunione di review, sempre in ambito CSN1, nella
quale la verifica verra' ampliata in modo da
coinvolgere gli impegni di costruzione di tutte le
istituzioni della collaborazione NA62.
• Nella riunione dei responsabili dei gruppi
costituenti NA62, che si terra’ il 18 aprile al
CERN, e' prevista la discussione e
sottoscrizione di un MOU nel quale saranno
esplicitamente dichiarati i contributi di ognuno.
IP beam distributions for KEKB
An example...
KEKB
SuperB
I (A)
1.7
2.
by* (mm)
6
0.3
bx* (mm)
300
20
sy* (mm)
3
0.035
sx* (mm)
80
6
sz (mm)
6
5
L (cm-2s-1) 1.7x1034
1.x1036
Here is Luminosity gain
IP beam distributions for SuperB
The CDR of SuperB is
ready!
INFN/AE-07/02,
SLAC-R-856,
LAL 07-15
Available at:
www.pi.infn.it/SuperB
arxiv.org/abs/0709.0451
476 pages
Printed and available
Copies can be requested
from [email protected]
• 320 Signatures; 85 institutions
Drop Page Fields Here
Signatures breakdown by country
• 174 Babar members
– 65 non Babar exper.
Australia, 1
Canada, 7
Experimentalists
75%
Signatures
Theorists
13%
USA, 70
France, 21
Germany, 11
Israel, 2
Accelerator
physicists
12%
UK, 24
Switzerland, 4
Spain, 12
Slovenia, 5
Italy, 137
Russia, 18
ROC, 3
Norway, 1
Signatures breakdown by type
Japan, 4
Signatures
by country
Dropbreakdown
Series Fields Here
SUPER B ? SUPER B a TOR VERGATA?
• Condizione necessaria ( ma non
sufficiente) per costruire una Super B:
raggiungere una luminosita’ di almeno 2 *
10^36 ( N.B.: l’upgrade “adiabatico” di
Belle promette di raggiungere 2 * 10^35…)
• Condizione necessaria ( ma non
sufficiente) per costruire la Super B in
Italia: avere una partecipazione ( risorse
umane e finanziarie) straniera > 50%
UNA STRATEGIA EUROPEA PER LA
FISICA ASTROPARTICELLARE
• European Strategy for Particle Physics da parte del CERN
Council Strategy Group
• Science Vision for European Astronomy e Infrastructure
Roadmap for European Astronomy da parte di ERA-Net
ASTRONET
• Roadmap for Astroparticle Physics in Europe preparata dal
Peer Review Committee (PRC) di ApPEC ( Astroparticle
Physics European Coordination) ( ApPEC gruppo di agenzie
di finanziamento nazionali costituito nel 2001 quando 6
agenzie ( poi cresciute a a 13) hanno preso l’iniziativa di
coordinare ed incoraggiare la fisica astroparticellare in
Europa ). La fase I della Roadmap e’ gia’ stata completata; le
rimanenti due fasi ( per la dettagliata implementazione dei
vari progetti e la prioritarizzazione )
AStroparticle Physics European Coordination ERAnet
« Per aspera ad astra »
> ASPERA is a European network of
national government agencies
responsible for coordinating and funding
research in astroparticle physics.
> ASPERA is funded by the European
Commission at the level of 2.5 Million €
over a three years period. It started in
July 2006.
> ASPERA arises from the existence of
ApPEC (Astroparticle Physics European
Coordination).
12 countries
+CERN
Romania, Poland in the pipeline
www.aspera-
eu.org
2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018
Auger North 30 M€ (from 85)
CTA
> 2/3 from 100 + 50 M€
KM3NeT 250 M€
Megaton
400-800 M€
Grav Wave 3rd generation 300 M€
DM search 1 ton
60-100 M€
60-100 M€
Double Beta 1 ton
add 300 M€ for running
experiments, upgrades,
new methods
50-200 M€
50-200 M€
30+100+250+200+
100+100+50+100 ~ 950 M€
Neutralino-nucleon scattering cross sections along the WMAP-allowed coannihilation strip
for tanbeta=10 and coannihilation/funnel strip for tanbeta=50 using the hadronic parameters
ELLIS, OLIVE, SAVAGE
Ellis, Olive, Sandick
LHC
Sensitivity
Fisica Astroparticellare in Europa e
“piccoli” Progetti ( budget < 50M€)
Credo che questo sia realmente vitale per la
ricerca in fisica astroparticellare
FISICA NUCLEARE E FUTURO DI LNL –
SPES?
• Continueranno I test costruttivi del convertitore
in carbonio e della sua movimentazione come
parte del lavoro di collaborazione LNL – GANIL
all’interno di EURISOL e del LEA + studi
ingegneristici per la costruzione di target sottili di
uranio
• 2008 – 2010 parte del lavoro riguardera’ la
costruzione dei nuovi edifici e dello studio delle
sicurezze incluso quelle legate alla
radioprotezione
RISORSE UMANE 2008-2010
RISORSE FINANZIARIE
SPAZIO PER 2070 DIPENDENTI E
SPAZIO PER NUOVI PROGETTI
“Provocazione” DI Nando a IFAE 2008
Sempre Nando a IFAE 2008
Qualche pensiero finale
• L’attivita’ INFN dell’ultimo triennio mostra un ente di
ricerca di notevole valore scientifico, con buona
dinamicita’, inserito in grandi progetti internazionali, che
non trascura progetti piu’ piccoli, ma scientificamente
rilevanti
• E’ un ente che dal punto di vista delle capacita’
scientifiche e tecniche ha una buona dote di “
propositivita’ ”, ma che non fa abbastanza I conti con le
“condizioni al contorno” finanziarie
necessita’ di avere efficienti meccanismi sulle scelte
strategiche ( non possiamo fare “tutto” o comunque
“troppo”, bisogna saper rinunciare anche a cio’ che si
considera interessante, ma non prioritario
Qualche pensiero finale (cont.)
• Dal punto di vista delle risorse umane, le
stabilizzazioni comportano un notevole e,
per molti versi, benefico riassetto. E’
importante che l’Ente insista nel tenere
aperto il canale di regolari concorsi.
• Nonostante le difficolta’ ( nazionali e
internazionali), la fisica di area INFN vive
un momento “eccitante
ILC
TEVATRON
DM - FLAVOR
A MAJOR
LEAP AHEAD
IS NEEDED
for DISCOVERY
and/or FUND. TH.
RECONSTRUCTION
NEW
PHYSICS AT
THE ELW
SCALE
m n s…
FCNC, CP ≠, (g-2), (bb)0
LINKED TO COSMOLOGICAL EVOLUTION
LFV
NEUTRINO PHYSICS
Possible interplay with dynamical DE
LEPTOGENESIS