1 / 23

LA TERRA INCOGNITA DI LHC Antonio Masiero

LHC SPICCA IL SALTO VERSO L’IGNOTO PADOVA, 19 GENNAIO 2010. LA TERRA INCOGNITA DI LHC Antonio Masiero. DOMANDE “FONDAMENTALI” SULLA MATERIA: ESISTE L’ ELEMENTARE ? ESISTE UN’UNITA’ DI FONDO ?. Di che cosa e’ fatta la materia dell’Universo ?

misha
Download Presentation

LA TERRA INCOGNITA DI LHC Antonio Masiero

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. LHC SPICCA IL SALTO VERSO L’IGNOTO PADOVA, 19 GENNAIO 2010 LA TERRA INCOGNITA DI LHCAntonio Masiero

  2. DOMANDE “FONDAMENTALI” SULLA MATERIA: ESISTE L’ELEMENTARE? ESISTE UN’UNITA’ DI FONDO? • Di che cosa e’ fatta la materia dell’Universo ? • Scomponendola in parti sempre piu’ piccole, e’ possibile arrivare ai “mattoni fondamentali” della materia ( particelle di materia che non sono divisibili e che non hanno struttura)? • Quali sono le forze ( “interazioni”) che agiscono sulla materia? • Esiste una UNIFICAZIONE delle forze per cui la varieta’ delle interazioni discende da un’unica interazione fondamentale?

  3. LHC  LA CONOSCENZA DEL FONDAMENTALE LHC

  4. Terra Incognita perche’ • Nonsappiamo se esista una particella elementare da identificare con il BOSONE di HIGGS • Non sappiamo quale NUOVA FISICA oltre il Modello Standard esista • Non sappiamo dove ( cioe’ a quale scala di energia) tale Nuova Fisica possa apparire sotto forma di nuove particelle e interazioni • Non sappiamo quale sia stata la storia dell’ Universo Primordiale prima della formazione dei primi nuclei ( circa 1 minuto dopo il Big Bang) e quindi non sappiamo quale immagine del Big Bang ci daranno le collisioni ad alta energia di LHC

  5. LA VIA DELL’ALTA ENERGIA

  6. Fisica delle Particelle dopo il Big Bang magnetismo elettro elettrodinamica quantistica elettricità magnetismo modello elettrodebole forza debole grande modello standard unificazione gravità quantistica forza nucleare cromodinamica quantistica gravità celeste gravità terrestre

  7. THE G-W-S STANDARD MODEL

  8. FORZE FONDAMENTALISIMMETRIE G. Isidori, Corso di formazione INFN di Ischia, 2009

  9. LEP ci ha gia’ detto che l’HIGGS ESISTE? • LEP ci ha confermato che la SIMMETRIA connessa alle FORZE ELETTRO-DEBOLI non e’ preservata nello stato di minima energia ( il VUOTO della teoria) in cui il sistema si trova ( in questo caso si dice che la simmetria e’ rotta “Spontaneamente”). La “rottura spontanea” della simmetria elettrodebole causa le masse dei bosoni W e Z mediatori di queste forze. Questo meccanismo si chiama MECCANISMO di HIGGS • LEP ha dimostrato che il Meccanismo di HIGGS opera in Natura. Ma tale meccanismo non necessita della presenza di una particella elementare, il bosone di Higgs • NON sappiamo ancora se questo mattone fondamentale esista; quello che e’ sicuro e’ che “QUALCOSA DEVE PRODURRE IL MECCANISMO DI HIGGS”

  10. INDICAZIONI DI NUOVA FISICA AL DI LA’ DEL MODELLO STANDARD • MASSA DEI NEUTRINI • ESISTENZA DI MATERIA OSCURA NON COSTITUITA DALLA “SOLITA” MATERIA (protoni, neutroni) • ASIMMETRIA COSMICA TRA MATERIA E ANTIMATERIA: ESISTENZA DI UNA NUOVA SORGENTE DI VIOLAZIONE DI CP OLTRE A QUELLA PREVISTA DAL MODELLO STANDARD • DOMANDE “FONDAMENTALI” A CUI IL MODELLO STANDARD NON RISPONDE: - UNIFICAZIONE DELLE FORZE FONDAMENTALI - MASSE E MESCOLAMENTI DEI FERMIONI - “STABILITA’” DELLA SCALA DI ENERGIA A CUI I BOSONI W e Z PRENDONO MASSA ( circa 100 GeV)

  11. NESSUN COSTITUENTE DEL MODELLO STANDARD PUO’ FORNIRE LA MATERIA OSCURA

  12. STRADE PER ANDARE AL DI LA’ DEL MODELLO STANDARD 1) NON ESISTE NESSUNA SCALA DI ENERGIA OLTRE QUELLA DEL MS: la gravita’ e’ una forza molto debole perche’ esistono NUOVE DIMENSIONI oltre alle 3+1 spazio-temporali “nostre” VISIBILITA’ A LHC: ESISTONO STATI ECCITATI ( DI KALUZA-KLEIN) ED ALCUNI SONO A SCALA ACCESSIBILE A LHC ( il piu’ leggero KK puo’ essere una particella stabile e costituire la materia oscura)

  13. STRADE OLTRE SM (II) • 2)NON ESISTE IL PROBLEMA DI “TRATTENERE” LA MASSA DEL BOSONE DI HIGGS A 100 GEV PERCHE’ L’HIGGS E’ UN OGGETTO COMPOSTO VISIBILITA’ A LHC: NUOVE INTERAZIONI CHE PRODUCONO IL CONDENSATO DI FERMIONI CHE CHIAMIAMO HIGGS ( nuove risonanze, nuovi stati legati, una nuova QCD a 1 TeV)

  14. STRADE OLTRE SM (III) • 3) LA MASSA DELL’HIGGS E’ “PROTETTA” A 100 – 1000 GEV PERCHE’ ESISTE UNA NUOVA SIMMETRIA, LA SUPERSIMMETRIA VISIBILITA’ A LHC: VEDREMO LE PARTICELLE SUPERSIMMETRICHE E LE LORO INTERAZIONI. LA PIU’ LEGGERA PARTICELLA SUSY PUO’ ESSERE STABILE E COSTITUIRE LA MATERIA OSCURA. AL TEMPO STESSO POTREMMO SCOPRIRE SUSY E LA SORGENTE DEL 90% DELLA MATERIA PRESENTE NELL’UNIVERSO

  15. RICERCA DIRETTA DI NUOVA FISICA: PRODUCI E OSSERVA NUOVE PARTICELLE ED INTERAZIONI LHC NUOVA FISICA AL DI LA’ DEL MS DARK MATTER "LOW ENERGY" PRECISION PHYSICS mn… LEGAME TRA FISICA DELLE PARTICELLE, COSMOLOGIA E ASTROFISICA FCNC, CP ≠, (g-2), ()0 … FISICA “RARA” : PROCESSI SOPPRESSI NEL MS A CUI PUO’ CONTRIBUIRE LA NUOVA FISICA

  16. MICRO MACRO MODELLO STANDARD COSMOLOGICO: MODELLO STANDARDPARTICELLARE: COSTITUENTI E INTERAZIONI FONDAMENTALI HOT BIG BANG MATRIMONIO FELICE ES: NUCLEOSINTESI PUNTI DI ATTRITO MA ANCHE MATERIA OSCURA ED ENERGIA OSCURA: FINESTRA SU NUOVA FISICA AL DI LA’ DEL MODELLO STANDARD PARTICELLARE E/O MODELLO STANDARD COSMOLOGICO

More Related