La ricerca in Fisica
alla Facoltà di Scienze di Udine
M. Cobal,
Dipartimento di Fisica - Università di Udine
Fisica delle alte energie
-Fisica dei raggi cosmici
-Struttura
-Fisica
della materia
dell’ informazione
-Energie alternative
Grandi collaborazioni internazionali
INFN, CERN, Fermilab
Collaborazione con SISSA Trieste
INFM
Ricerca e innovazione tecnologica
Contatti con industria
Fisica delle Alte Energie
MODELLO STANDARD
10-3m
goccia
d’acqua
Forze conosciute:
10-9m
molecola
d’acqua
Elettromagnetica
10-10m
atomo di
idrogeno
Nucleare forte
elettrone
fotone
10-15m
gluone
protone
< 10-18m
quark
Nucleare debole neutra
Nucleare debole carica
?
Materia conosciuta
Esperimenti all’ acceleratore LHC
Al CERN di Ginevra
P-p a 14 TeV
27 km circonferenza
Presa dati comincia
nel 2008!!!
Esperimento ALICE




Studio reazioni tra ioni di Pb a E =5.5
TeV (energia per nucleone nel centro di
massa).
Densità di energia e materia sufficiente a
formare il plasma di quark e gluoni, stato
in cui si trovò la materia circa 10 µs dopo
il Big Bang.
ALICE si prefigge di rivelare e studiare
questo stato della materia in cui i quark si
comportano come particelle libere
Un aspetto fondamentale della
rivelazione, in questo contesto, è il
tracciamento, cioè la ricostruzione del
percorso delle particelle cariche e del
loro punto di produzione (“vertexing”). La
ricostruzione della parte iniziale della
traccia e del suo punto di produzione è
realizzata mediante l’Inner Tracking
System (ITS), la parte centrale di ALICE.
Responsabile: F. Soramel
Coinvolgimento in:
1) Montaggio silicon pixel detector
2) Commissioning
Esperimento ATLAS
Responsabile: C. del Papa
Contatto: M. Cobal
lunghezza : ~45 m
Raggio : ~12 m
Peso : ~ 7000 ton
Canali elettronica : ~ 108
~ 3000 km di cavi
Contributo elevato di Udine sia a
livello di responsabilità che di
Coordinamento
Coinvolgimento in:
1)
test dei sensori di silicio per il tracciatore interno
2)
3)
Analisi per la scoperta di nuova fisica (Higgs, SUSY, black holes..)
Sviluppo software per il monitoring online
Esperimento CDF
Laboratorio FNAL, Chicago (USA) Contributo
Chicago

Booster
CDF
DØ
Tevatron
p source Main Injector
(new)
Responsabile: G. Pauletta
del
gruppo
di
Udine:
1) sviluppo e costruzione di un
sistema di distribuzione di luce
laser ultravioletta (in basso a
destra)
2) nuovo metodo di fotorivelazione
di segnali generati da radiazioni
in scintillatori (in basso a sinistra)
3) Analisi canali di fisica
Fotorivleazioni in scintillatori per mezzo di fibre
wavlength-shifter (sviluppato assieme a Pisa e
J.I.N.R. Dubna, Russia)
Distribuzione di luce laser unltravioletta con fibre e sistema di camere
ad alto coefficiente di riflessione. (sviluppato con tecnico Malignani di
Udine ed industria locale)
Raggi cosmici di altissima energia

Prodotti da collassi gravitazionali

Non deflessi dai campi magnetici
intergalattici: puntano direttamente
alle sorgenti

Informazione sull’origine dei raggi
cosmici di altissime energie


Miliardi di volte maggiori della
energie agli acceleratori, e grande
potenziale di scoperta
Grande profondita’ ottica: si puo’
arrivare vicino ai confini
dell’universo


Due tecniche:

telescopi Cherenkov ad altissime
energie (tra 50 GeV e 20 TeV: 1 GeV
e’ l’energia sufficiente a creare un
protone per la relazione E=mc2)

Satelliti per energie tra 20 MeV e 300
GeV
Udine ben coinvolta in entrambe

Tracker
GLAST
Responsabile: A. De Angelis
ACD


e–
Calorimeter
Verrà lanciato da Cape Canaveral
(NASA) nel febbraio 2008
La più grande superficie di silicio nello
spazio (80m2)


e+
20% costruito da una ditta friulana, la
Mipot di Cormons
Il gruppo di Udine ha sviluppato la
simulazione e la grafica online

L’appalto per la manutenzione della
grafica e’ ora outsourced a una ditta del
parco scientifico, la Data Mind
Esperimento MAGIC
Responsabile: B. de Lotto
Telescopio a luce Cherenkov per lo studio della
radiazione gamma (E>50 GeV) proveniente dal
cosmo
Responsabilità gruppo INFN di Udine&Trieste :
 Coordinazione scientifica (PI) e nazionale
(De Angelis);
 produzione del Monte Carlo;
 calcolo on-line;
 analisi fisica.
Stiamo completando la costruzione del II telescopio (inaugurazione settembre 2008)
Struttura Materia

Studio di materiali
nanostrutturati


Contatti: F. Ercolessi, P. Giannozzi
G. Giugliarelli
E.g. Simulazione numerica della
struttura di un nanotubo di
Carbonio funzionalizzato con
Cr(CO)_3
Simulazioni di dinamica
molecolare con meccanica
classica



Potenziale di interazione tra atomi
che modella l'alluminio.
Blu: parti solide
Multicolori: parti liquide
Isomorph srl (Spin off accademico)
Energie alternative


Responsabile: H. Grassmann
Propone soluzioni completamente
nuove per lo sfruttamento del
vento, dell’acqua e dell’ energia
termica solare.
Prototipo di pannello a energia
solare termica realizzato con la
Sintiatec (Udine)
Fisica dell’ informazione


Sviluppato un nuovo metodo di
riconoscimento di immagini
Informazioni su: www.isomorph.it