La storia
PROF. QUARK
“Ah, eccoti. Professor Quark, piacere. Hai appena visto come è cominciato tutto – e cento metri sotto Ginevra riportiamo proprio quell'inizio, in piccolo: nel mio acceleratore di particelle.”
PROF. QUARK
“Da cinquant'anni il Modello Standard spiega quasi tutto: quark, leptoni, tre forze. Quasi. Circa l'85% della materia dell'universo è oscura, e nessuno sa di che cosa sia fatta.”
PROF. QUARK
“Ne sono certo: la risposta ci aspetta a energie che nessuno ha ancora raggiunto. Per questo ci serve un anello più grande. E poi, temo, ancora uno.”
PROF. QUARK
“Il principio: due pacchetti di particelle corrono nell'anello in versi opposti, quasi alla velocità della luce. Si incrociano nel rivelatore: lì li fai collidere. Dal moto nascono nuove particelle: E = mc².”
PROF. QUARK
“Ogni collisione fornisce dati, con cui paghi gli upgrade. Le particelle che trovi pagano magneti e rivelatori. E più alta è l'energia del fascio, più pesanti sono le particelle che possono nascere.”
PROF. QUARK
“Il grande obiettivo: il bosone di Higgs. Cinque esemplari e il Consiglio approva il prossimo anello. Prima l'FCC, poi attraverso l'Europa, intorno alla Terra, intorno alla Luna … fino all'eliosfera.”
PROF. QUARK
“E da qualche parte là fuori, oltre tutto ciò che conosciamo, ci aspettano particelle che ufficialmente non esistono. Le troveremo. Insieme.”
Come funzionano le cose
PROF. QUARK
“Qui sotto c'è la barra del ritmo. Il punto si muove al ritmo dei pacchetti di particelle: la zona chiara è il momento in cui si incrociano esattamente nel rivelatore.”
PROF. QUARK
“Se tocchi nella zona chiara è un colpo a segno: dati pieni e la possibilità di nuove particelle. Fuori zona manchi l'incrocio: il fascio colpisce solo il gas residuo nel tubo a vuoto. Qualche byte, niente di più.”
PROF. QUARK
“Colpito. Ma a 1 MeV nascono solo fotoni, quanti di luce senza massa. Per la materia l'energia non basta ancora.”
PROF. QUARK
“Un elettrone pesa 0,511 MeV e non nasce mai da solo, ma sempre con la sua antiparticella, il positrone. Fanno 1,02 MeV: il minimo che serve al fascio. Puro Einstein: E = mc².”
PROF. QUARK
“Un'altra cosa: se colpisci più incroci di fila accumuli focus, cioè più collisioni per colpo. Basta un errore o una lunga pausa e sparisce.”
PROF. QUARK
“Un elettrone: il tuo primo pezzo di materia, nato da energia pura. La sua controparte, il positrone, l'aveva prevista Paul Dirac; nel 1932 è stata trovata davvero.”
PROF. QUARK
“Qui le particelle sono la seconda valuta. I dati pagano il fascio, le particelle le macchine: gli elettroni, per esempio, la luminosità.”
PROF. QUARK
“Luminosità vuol dire pacchetti più densi, quindi più collisioni, anche senza di te: 0,2 al secondo per livello. I tuoi colpi restano comunque migliori: probabilità tripla per tutto da Non comune in su.”
PROF. QUARK
“Ora la macchina lavora anche mentre ti prendi un caffè. È ora del prossimo obiettivo: il pione a 140 MeV.”
PROF. QUARK
“Il pione è l'adrone più leggero: un quark e un antiquark legati dalla forza forte. Hideki Yukawa lo previde nel 1935 come collante dei nuclei atomici.”
PROF. QUARK
“Pioni. E subito dopo muoni: i cugini pesanti dell'elettrone, 207 volte più massicci.”
PROF. QUARK
“Con entrambi paghi il campo magnetico. Magneti dipolari più forti tengono in traiettoria fasci più energetici: ogni livello dà ×1,3 dati per collisione.”
PROF. QUARK
“Un rivelatore è fatto come una cipolla: strato su strato, e ognuno vede particelle diverse.”
PROF. QUARK
“Al centro il rivelatore di vertice per le particelle pesanti a vita breve, poi il tracciatore per quelle cariche. Il calorimetro misura l'energia, e all'esterno le camere a muoni: solo i muoni arrivano fin lì.”
PROF. QUARK
“Ogni livello di uno strato rende la sua famiglia di particelle più frequente del 12%. Comincia dal tracciatore: i primi livelli costano solo qualche pione, e vedrai subito tracce vere nell'event display.”
PROF. QUARK
“Già una bella collezione. Le particelle hanno sei livelli: Comune, Non comune, Raro, Epico, Leggendario e Mitico, i grandi traguardi degli anelli. Ogni anello più grande porta nuove particelle ipotetiche.”
PROF. QUARK
“Nel Codex trovi per ogni particella che cos'è, come è stata scoperta e che cosa ti manca ancora.”
PROF. QUARK
“A 125 GeV si fa sul serio: il bosone di Higgs. Peter Higgs lo previde nel 1964; è stato trovato nel 2012, proprio qui al CERN.”
PROF. QUARK
“Al vero LHC ne nasce uno ogni miliardo di collisioni. Qui si fa prima, ma resta raro. Il calorimetro aiuta: vede il decadimento in due fotoni.”
PROF. QUARK
“Detto tra noi: se un pacchetto si illumina di colore, porta qualcosa di raro. Colpisci proprio quell'incrocio, o lo perdi.”
PROF. QUARK
“Ora si fa elegante: ogni particella oscilla con la propria frequenza, E = hν. Nel menu upgrade porta l'onda del fascio proprio su quella del J/ψ: ne nasceranno a raffica. La sua scoperta, nel 1974, resta la Rivoluzione di Novembre.”
PROF. QUARK
“Misura pulita. Gli eventi buoni vengono pubblicati, in quattro livelli: convegno, articolo, copertina, premio Nobel, e ogni particella ha una casella per ogni livello. Il livello raggiunto lo decide la misura più debole: rivelatori migliori e upgrade la fanno salire. Nel Codex vedi che cosa è già pubblicato.”
PROF. QUARK
“Ogni evento registrato viene misurato con sette valori: massa, risoluzione, significatività, √s, pile-up, rarità e trigger. Li trovi nel registro di misura.”
PROF. QUARK
“Ogni valore viene confrontato con eventi comparabili della stessa fase di gioco. «Meglio del 60%» significa: meglio di 60 eventi su 100.”
PROF. QUARK
“Decide il più debole dei sette valori: dal 60% convegno, dall'80% articolo, dal 90% copertina, dal 99,2% premio Nobel. Un solo valore debole frena tutto l'evento.”
PROF. QUARK
“Le caselle grigie sono ancora vuote: si riempiono da sole appena un evento è abbastanza buono. Per arrivarci potenzia rivelatore, risoluzione e trigger e tieni basso il pile-up; tocca un valore per vedere quale upgrade aiuta.”
