ISTITUTO NAZIONALE di FISICA NUCLEARE LABORATORI NAZIONALI di FRASCATI F. Murtas LA FISICA delle PARTICELLE F. Murtas Laboratori Nazionali di Frascati dell’INFN Le origini dell’INFN 1951 4 Sezioni universitarie Milano, Torino, Padova, e Roma 1957 Il Laboratorio Nazionale di Frascati F. Murtas Laboratori Nazionali di Frascati dell’INFN INFN Oggi 19 Sezioni 11 Gruppi collegati 4 Laboratori Centro Nazionale di Calcolo VIRGO : European Gravitational Observatory F. Murtas Laboratori Nazionali di Frascati dell’INFN Personale INFN Università Associati con incarico di ricerca 1000 Associati con incarico tecnico 200 620 Ricercatori 253 Tecnologi 829 Tecnici Associati 700 304 Amministrativi 8 Dirigenti Laureandi, dottorandi, 1300 borsisti associati 400 Contratti temporanei F. Murtas Laboratori Nazionali di Frascati dell’INFN Dagli atomi ai quark Fine ‘800 L’atomo Protone Atomo Inizio ‘900 Il modello atomico planetario Anni 30 La struttura del nucleo atomico Fine ‘900 La struttura subnucleare a quark F. Murtas Laboratori Nazionali di Frascati dell’INFN AdA: Anello di Accumulazione F r a s c a t i 1961 1m Bruno Touschek Il prototipo dei collisori materia-antimateria F. Murtas Laboratori Nazionali di Frascati dell’INFN Materia e Antimateria t a + g a m- e- e+ e- m+ E = 2mmet c2 e+ tCon i collisori si raggiungono energie molto elevate con possibilità di studiare asimmetrie tra materia e antimateria. F. Murtas Laboratori Nazionali di Frascati dell’INFN I discendenti di AdA nel mondo I collisori elettroni - antielettroni 34 KEK B PEPII Luminosità (log) 33 Quark b CESR Quark s 32 DORIS DAFNE 31 VEPP 2 PEP LEP II PETRA BEPC LEP I VEPP 4 30 SPEAR ADONE II 29 ACO DAFNE ADONE LEP al Cern DCI 28 ADONE 27 0,1 1 10 100 1000 Energia (GeV) F. Murtas Laboratori Nazionali di Frascati dell’INFN Laboratori nel Mondo KEK a Tsukuba Giappone Fermilab ainChicago Il CERN aSLAC Ginevra Desy ad Amburgo a Stanford in California Jafferson Lab in Virginia F. Murtas Laboratori Nazionali di Frascati dell’INFN Il Modello Antico Costituenti materiali Terra Acqua Aria Forze Fuoco F. Murtas Laboratori Nazionali di Frascati dell’INFN Il Modello Standard Leptoni Quarks Costituenti materiali Forze u c t g d s b g up down charm top strange bottom gluone fotone ne nm nt W e-neutrino m-neutrino t-neutrino e m t elettrone muone tau bosone Z bosone Bosone di Higgs ? F. Murtas Laboratori Nazionali di Frascati dell’INFN I Fermioni : le masse Q U 0.003 A 1 R K S 0.006 L E P 0.0005 T O N 0 I . u up 1.5 c charm 175 t 4 b top Gev protone d down e elettrone ne neutrino e 0.12 0.105 . 0 s strange m 1.8 muone nm neutrino m . 0 bottom t tau nt neutrino t F. Murtas Laboratori Nazionali di Frascati dell’INFN I Bosoni: le masse g fotone 0 g gluone 0 W Z bosone bosone 83 GeV 91 GeV 1 GeV protone F. Murtas Laboratori Nazionali di Frascati dell’INFN Contributo dell’INFN Materia u up d down ne e-neutrino e elettrone c s Forze t charm top strange bottom m-neutrino t-neutrino nm m muone b nt t tau g gluone g fotone Esperimento UA1 al collisore protone-antiprotone del CERN di Ginevra C. Rubbia Evento con Z° W Z bosone bosone F. Murtas Laboratori Nazionali di Frascati dell’INFN Contributo dell’INFN Materia Forze g gluone g u up charm top d strange bottom b fotone m-neutrino t-neutrino bosone down ne e-neutrino e elettrone c s nm m muone t nt t tau Adone a Frascati 1974 Gamma Gamma2 W Z bosone Meccanismo Glashow-Iliopoulos-Maiani Previsione dell’esistenza del quark c F. Murtas Laboratori Nazionali di Frascati dell’INFN Contributo dell’INFN Materia Forze u up charm top d strange bottom fotone m-neutrino t-neutrino bosone down ne e-neutrino e elettrone c s nm m muone t b nt t tau Esperimento CDF al collisore di Fermilab di Chicago (1998) g gluone g W Z bosone F. Murtas Laboratori Nazionali di Frascati dell’INFN Contributo dell’INFN Materia Forze g gluone g u up charm top d strange bottom fotone m-neutrino t-neutrino bosone down ne e-neutrino e elettrone c s nm m muone t b nt t tau W Z bosone Esperimento all’SPS del CERN sulla violazione diretta di CP F. Murtas Laboratori Nazionali di Frascati dell’INFN Candidato di Violazione di CP in Kloe a Frascati F. Murtas Laboratori Nazionali di Frascati dell’INFN Contributo dell’INFN Materia Forze u up charm top d strange bottom fotone m-neutrino t-neutrino bosone down ne e-neutrino e elettrone c s nm m muone t b nt t tau g gluone g W Z bosone Esperimento a SLAC di Stanford (California) sulla violazione di CP F. Murtas Laboratori Nazionali di Frascati dell’INFN LHC e il Big Bang Plasma di quark e gluoni F. Murtas Laboratori Nazionali di Frascati dell’INFN LHC al CERN di Ginevra CMS Apparato Atlas a LHC ALICE LHC-B Evento simulato Evento simulato di collisione piombo-piombo di collisione protone-protone ATLAS F. Murtas Laboratori Nazionali di Frascati dell’INFN Laboratori Nazionali Laboratori di Frascati Laboratori di Legnaro Laboratori del Sud, Catania F. Murtas Laboratori Nazionali di Frascati dell’INFN Decadimento del Protone F. Murtas Laboratori Nazionali di Frascati dell’INFN Decadimento del Protone F. Murtas Laboratori Nazionali di Frascati dell’INFN Laboratori sotterranei Evento raro F. Murtas Laboratori Nazionali di Frascati dell’INFN Laboratori sotterranei del Gran Sasso F. Murtas Laboratori Nazionali di Frascati dell’INFN Oscillazione di Neutrini Gallex al GranSasso I neutrini si trasformano durante il lungo viaggio F. Murtas Laboratori Nazionali di Frascati dell’INFN Oscillazione di neutrini u c s up d down e-neutrino e elettrone g gluone g charm top strange bottom b fotone m-neutrino t-neutrino bosone nm ne t m muone nt t tau W Z bosone Matrice di mescolamento dei neutrini Milioni di neutrini al secondo attraverso un granello di sabbia F. Murtas Laboratori Nazionali di Frascati dell’INFN Neutrini dal CERN al Gran Sasso Icarus : camera a immagine in Argon liquido Opera : camera a emulsioni fotografiche F. Murtas Laboratori Nazionali di Frascati dell’INFN Neutrini da collassi gravitazionali Osservatorio LVD al Gran Sasso F. Murtas Laboratori Nazionali di Frascati dell’INFN Progetto Antares e R&D Nemo F. Murtas Laboratori Nazionali di Frascati dell’INFN Ricerca di antimateria : AMS Ieri Domani Italia, Cina, Germania, Finlandia, Francia, Svizzera, Taiwan, USA F. Murtas Laboratori Nazionali di Frascati dell’INFN Nina 1 e 2 ieri, Pamela oggi Collaborazione italo-russa-svedese-tedesca Università di Tor Vergata F. Murtas Laboratori Nazionali di Frascati dell’INFN La gravità Leptoni Quarks Costituenti materiali Forze u c t g d s b g up down charm top strange bottom gluone fotone ne nm nt W e-neutrino m-neutrino t-neutrino e m t elettrone muone tau bosone Z bosone Bosone di Higgs ? F. Murtas Laboratori Nazionali di Frascati dell’INFN Antenna Gravitazionale a Frascati Per rivelare onde gravitazionali emesse da supernove all’interno della nostra galassia e’ necessario raffreddare a pochi millikelvin (~ -273 gradi) grandi cilindri metallici F. Murtas Laboratori Nazionali di Frascati dell’INFN Interferometro Gravitazionale Virgo Consorzio italo - francese EGO a Pisa F. Murtas Laboratori Nazionali di Frascati dell’INFN Antenne gravitazionali Barre risonanti INFN Auriga a Legnaro Explorer al CERN Nautilus a Frascati F. Murtas Laboratori Nazionali di Frascati dell’INFN Il Modello Standard Leptoni Quarks Costituenti materiali Forze u c t g d s b g up down charm top strange bottom Particelle gluone supersimmetriche fotone ne nm nt W e-neutrino m-neutrino t-neutrino e m t elettrone muone tau ? bosone Z bosone Bosone di Higgs ? Gravitone ? F. Murtas Laboratori Nazionali di Frascati dell’INFN Ricadute tecnologiche : Il WWW 1990 : nasce il WWW al CERN La biblioteca mondiale F. Murtas Laboratori Nazionali di Frascati dell’INFN Il futuro informatico : GRID Potenza di calcolo distribuita Elaborazione Metereologiadi immagini da satellite F. Murtas Laboratori Nazionali di Frascati dell’INFN Ricadute sulla fisica medica : la PET Collaborazioni INFN -Policlinico di Tor Vergata Immagini del cervello F. Murtas Laboratori Nazionali di Frascati dell’INFN Ricadute tecnologiche : Beni Culturali Tecniche nucleari applicate ai beni culturali Caratterizzazione dei pigmenti di stampe del settecento appartenenti al Quirinale F. Murtas Laboratori Nazionali di Frascati dell’INFN Laboratori Nazionali di Frascati ADA e ADONE ATLAS NAUTILUS DANE KLOE Centro di Calcolo DANE-L BTF FISA FINUDA DEAR Auditorium F. Murtas Laboratori Nazionali di Frascati dell’INFN F. Murtas Laboratori Nazionali di Frascati dell’INFN
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