Visita ai
Laboratori Nazionali di
Frascati
dell’Istituto Nazionale di
Fisica Nucleare
A cura di
L.Benussi, P.Gianotti, G.Mazzitelli,
F.Murtas, C.Petrascu, B.Sciascia
e con il supporto del
Servizio Informazione Scientifica
R. Centioni, S. Giromini Vannucci, L. Sabatini.
Infinitamente GRANDE…
Infinitamente
Cristalli,
Molecole
DNA “svolto”
Atomi
piccolo
Nuclei
atomici
…
Protoni,
neutroni,…
Particelle
elementari
Le grandi domande
La fisica cerca di rispondere a domande quali:
• Di che cosa e’ fatto il mondo ?
• Quali sono le forze che lo tengono insieme ?
• Come e’ nato il nostro universo ?
• Posso costruire un calcolatore più veloce ?
• Posso generare energia più economica e pulita ?
• Come funziona una cellula? E una proteina?
• Come funziona il Sole ?
• Come nascono le stelle?
• ....
Evoluzione
dell’Universo
Vita sulla terra
15 miliardi di anni
L’Universo comincio’
con un “Big Bang”
circa 15 miliardi di 1
anni fa
Formazione
delle molecole
1 miliardo di anni
elementi
pesanti
esistono
si formano
stelle e
nelle stelle
radiazione galassie
milione di anni
300,000 anni
3 minuti
1 secondo
La
di fondo a
si formano
microonde
gli atomi
Si formano
riempie
i nuclei di
l’Universo
Elio
Formazione
di protoni
“Zuppa” di quark
10
10 s
e neutroni
?
Eta’ della
materia
1015oC
1010oC
109oC
o
6000
o
4000
o
-255
o
-270
Acceleratori di particelle
Scattering
Realta’ nascosta
Scattering
L’atomo di Rutherford
AdA: Anello di Accumulazione
E=mc2
Nel marzo 1960 Bruno Touschek
propose di realizzare un anello
in cui elettroni e positroni
(materia e antimateria)
circolano contemporanemente e
si scontrano.
Collisioni e… rivelatori
Rivelatori: alla ricerca
di tracce…
Come si “vedono” le particelle?
Una tromba d’aria distrugge alcune case
di un villaggio.
Gli abitanti delle case distrutte corrono al
telefono piu` vicino per chiamare i pompieri.
I pompieri registrano la posizione dei telefoni e
l'ora delle chiamate.
Dalla posizione dei telefoni e dal tempo intercorso
fra le chiamate, si ricostruisce il punto in cui e`
avvenuto l'incidente e il percorso della tromba
d’aria
D
C
B
A
A
B
C
D
I rivelatori di particelle
Atomi
nel rivelatore
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
una particella invisibile passando attraverso il
rivelatore ne colpisce gli atomi e libera elettroni.
Gli elettroni negativi sono attratti dall’elettrodo
positivo piu` vicino.
Il segnale prodotto e`amplificato e inviato ad un
computer.
Dalla posizione dell’elettrodo e dal tempo di arrivo
del segnale, il computer ricostruisce il punto di
passaggio della particella.
I rivelatori registrano le tracce delle particelle troppo piccole
per essere "viste"
x
PET (Positron Emission Tomography)
Immagine di un tumore al
seno ottenuta con la
tecnica PET, la dimensione
della massa tumorale e` di
qualche mm
Immagini del cervello
La PET oggi
e` molto
diffusa e
praticata
anche grazie
ai progressi
fatti dagli
esperimenti
di fisica delle
particelle.
Il World Wide Web (www)
Nel 1990 al CERN nasce il WWW: sistema originalmente concepito per uno scambio
istantaneo di informazioni tra ricercatori di differenti Laboratori e Università impegnati
negli stessi progetti scientifici; OGGI HA MILIONI DI UTENTI SCIENTIFICI E
COMMERCIALI IN TUTTO IL MONDO
T.Berners Lee, fisico
Identificazione
Fotoni 
Elettroni 
Muoni 
Pioni 
Neutroni 
Riconoscere gli eventi
e+e+e-e
- e+q eqe+ e-  m+ m-
si
Fotoni 

Fotoni
Elettroni 

Elettroni
Muoni 

Muoni
Pioni 

Pioni
Neutroni 

Neutroni
si
no
si
no
si
Onde gravitazionali
1- Sole e pianeti  Leggi di Kepler
2- La mela di Newton
 Legge di Gravitazione Universale
 Principi della dinamica
3-Einstein:
Relativita’ generale
Fine e…
…buona visita!
http://www.lnf.infn.it/sis/