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25 anni verso la nuova fisica

25 anni verso la nuova fisica. Marcello A. Giorgi Università di Pisa & INFN Pisa 19 Settembre , 2013. La Prima Volta !. Franco ci ha convocato e tutto e’ nato al castello Aragonese di Otranto con una riunione dei coordinatori dei dottorati in Fisica. La Prima Volta !.

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25 anni verso la nuova fisica

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  1. 25 anni verso la nuovafisica Marcello A. GiorgiUniversitàdi Pisa & INFN Pisa 19 Settembre , 2013

  2. La Prima Volta ! Franco ci ha convocato e tutto e’ nato al castelloAragonesedi Otranto con unariunionedeicoordinatorideidottorati in Fisica

  3. La Prima Volta ! L’idealanciataallora e’ un seminario per dottorandi in fisicadivarieprovenienzegeografiche e culturali. Fino ad allorac’erano state scuoletematiche o settimanedi studio itinerantispessosostenutedirettamentedall’INFN come la scuoladifenomenologiaoppure le settimanedi studio per borsisti INFN( quasi un sostitutodeidottorati). Nesssunadiquesteiniziative e’ stataduratura. Personalmenteall’inizioeroperplessosulfuturodellainiziativasalentina. Mi legavapero’ a Franco amicizia e stimareciprocalavoravamoinsieme in ALEPH e questo era sufficiente. Franco con ilgruppobarese era impegnatonelcalorimetroadronico e nelriconoscimentodeimuoniinsieme a Gabriella Catanesi, Mauro De Palma, Giorgio Maggi, Sergio Natali, Salvatore Nuzzo, Antonio Ranieri, Federico Ruggieri, PinoZito. Io impegnatonelrivelatorediverticeinsieme a Giovanni Batignani, LucianoBosisio, Massimo Carpinelli, EttoreFocardi, Francesco Forti, Giuliana Rizzo, Guido Tonelli , Giuseppe Triggiani.

  4. La Prima Volta ! Era anche la prima voltachevenivonelSalento . E poi ho scopertotantecoseincluso la pureadifave e non solo…

  5. La Prima Volta ! Era anche la prima voltachevenivonelSalento . E poi ho scopertotantecoseincluso la pureadifave e non solo… ..anchel’alberodella vita e poi…

  6. La Serra degliAlimini e l’ideaditenereglistudentituttiinsieme per tuttoil tempo in una full immersion anche…

  7. …in mare mi era parsaeccellente e simile all’ideacheavevaconvintonoipisani a..

  8. scegliere La Biodolaall’isolad’Elba per la nostra seriediconferenze e per workshops dedicati Ma come verso la nuovafisica ? Il miomodestocontributopoche slides dallemieultimetrepartecipazioni 2001 2006, 2011.

  9. Le miepartecipazioni • Gliargomentideiseminarieranobasatisulleesperienzedirettedilavorodgli speakers. Nelmiocaso: • fisicadiprecisione, • esperimenti e+ e-, • test di SM, • esplorazione BSM. • Dopo Aleph la violazionedi CP nei B, • la verifica del paradigma CKM., • sfidaallo SM con misuresucanalirari • Mixing D0 e limiti a LFV neldecadimentodei tau • Nuoveidee per ilfuturo. • Le mielezionisono state comunquelezionidifisicadelleparticelle . • E cosi’….

  10. OUTLINE (2001) • Simmetriediscrete • Mixing • K neutri • B • sin2b

  11. Cenni di simmetrie discrete • P,T,C • P parity ihdijihdij P -  P 2  , P2=1 P ha autovalori +1 e -1,è Unitario ed Hermitiano Marcello A. Giorgi

  12. Decadimenti di KL e KS KS: Br in ppè >99.99% KL: Br in 3p è 33.68%,BR in plnl è 65.95% Il decadimento del Ksin pp sembrava indicare che esso è autostato puro di CP essendolo lo stato finale . Analogamente il decadimento in 3 p del KL sembrava indicare che esso è autostato puro di CP all’autovalore opposto. Il modo più semplice di scrivere i 2 autostati di CP è pertanto il seguente: e Marcello A. Giorgi

  13. Mixing del flavour Dalla meccanica classica viene l’esempio più semplice di oscillazione di un sistema con 2 modi. Esercizio: x 2 pendoli di massa m e lunghezza l sono accoppiati da una molla di costante elastica k e lunghezza di riposo x. l l m k m Si studino i 2 modi e la frequenza di mixing Marcello A. Giorgi

  14. Esistono autostati della matrice di massa? Autostati di Sì!Con [ ] e se chiamo Marcello A. Giorgi

  15. MIXING &REGENERATION Strong interaction is strangeness conserving And Hyperon production xsections are i.e.: Pais&Piccioni 1956 M.S.Sozzi Varenna05 Marcello A. Giorgi

  16. A new regeneration mechanism in 1963?? M.S.Sozzi Varenna05 Marcello A. Giorgi

  17. Se vale CP p=q Sono autostati di CP ed inoltre Marcello A. Giorgi

  18. Sistema dei K neutri Nelcasodeiglistatiin oggettosono La violazione è legata a Definiamo Marcello A. Giorgi

  19. Outline of lectures (2006) Historical touch and motivation Discrete symmetries Need for CPV CPV in K sector • CKM model • Discovery of CPV in B sector • BaBar achievements • Not only CP • Towards the Future Marcello A. Giorgi

  20. A new proposal at BNL!! Marcello A. Giorgi

  21. The glorious experiment LOI J.Cronin,V.Fitch,R.Turlay april ’63 Approval at Brookhaven may ’63 Detector ready june ’63 40 days of rnns starts end July ‘63 40 DAYS FOR CP VIOLATION Marcello A. Giorgi

  22. Experimental apparatus what new? SPARK CHAMBERS ! What are They? Marcello A. Giorgi

  23. Marcello A. Giorgi

  24. It is CPV BUT Invariant mass of Kaon p evidence Independent of production • Reject other possibilities: • Anomalous regeneration • Failure of Quantum Mechanics • p misidentifcation • 3-body something missing ..e nelsettoredei B??? Marcello A. Giorgi

  25. ..e nei B?

  26. CPV in decay: 3 ways to CP violation CPV in mixing: CPV in the interference decay-mixing: For example: decays to CP eigenstates Marcello A. Giorgi

  27. CP   +  -     ACP Observables: “direct” CP asymmetry A1 = |A1| A1 = |A1| i f i f A2 = |A2| ei ei A2 = |A2| ei ei    (CP-conserving)    (CP-violating) Time-integrated “direct” CP asymmetry requires two amplitudes and: A =A1+A2 A =A1+A2 A Marcello A. Giorgi

  28. Observables time-dependent CP asymmetry Af B0 fCP B0 fCP CP Af Af Af B0 B0 Asymmetry For single decay amplitude Interference between mixing and decay to a CP eigenstate. Flavor-tagged time-dependent decay rates are different! they are governed by the “CP parameter”: Amplitude ratio CP eigenvalue  ei2 from mixing Marcello A. Giorgi

  29. B0 Mixing bul B()  B() l bcl BD(*)l CP in Standard Model CP Violating phase CKM quark mixing matrix CKM Unitarity Marcello A. Giorgi

  30. Representing unitarity relations as Unitarity Triangles The unitarity condition of CKM matrix VV+=V+V=1gives 6 relations between the matrix elements as : VudV*ub + VcdV*cb + VtdV*tb =0 (in this relation the 3 terms have the same order of magnitude ~O(l3) and it can be graphically represented in a complex plane as a triangle with sides of comparable length. Other relations have terms of different order of magnitudes. E.g.: VusV*ub + VcsV*cb + VtsV*tb =0 O(l4) O(l2) O(l2) Overconstrain a,b,g and the 4 parameters of CKM r,h, A,l Marcello A. Giorgi

  31. Asymmetry z FlavorTagging m- bg(4S) = 0.55 K- Tag vertex reconstruction m- m+ B0 B0 p+ Coherent BB pair p- Dz Exclusive B Meson and Vertex Reconstruction Start the Clock Experimental ingredients for time dependent CP asymmetries measurement of beta, alpha and gamma J/Y Marcello A. Giorgi

  32. INGREDIENTI PER CP with time Dependent analysis Misuradei tempi didecadimento. Cioe’ misuraprecisadeiverticididecadimento

  33. Digression: Use of precise Silicon detectors in Flavour experiments. Marcello A. Giorgi

  34. Marcello A. Giorgi

  35. Schema di rivelatore al Silicio -V + - + - + - + - 0 Marcello A. Giorgi

  36. Primirivelatori a strip L’usodeiprimirivelatori a silicio e’ statoil trigger per lo sviluppodirivelatori a strip Marcello A. Giorgi

  37. Primirivelatori a strip L’usodeiprimirivelatori a silicio e’ statoil trigger per lo sviluppodirivelatori a strip Marcello A. Giorgi

  38. Primirivelatori a strip L’usodeiprimirivelatori a silicio e’ statoil trigger per lo sviluppodirivelatori a strip .. ….. ….. (M.A.G/. Proc. Miniaturization of High Energy Physics Detectors 1980-. Plenum Press) Marcello A. Giorgi

  39. Primirivelatori a strip L’usodeiprimirivelatori a silicio e’ statoil trigger per lo sviluppodirivelatori a strip. Primo rivelatore a strip a barrieradisuperficie con divisionedicarica. .. ….. First Pisa meeeting on advanced Detectors (Elba series) ….. (M.A.G/. Proc. Miniaturization of High Energy Physics Detectors 1980-. Plenum Press) Marcello A. Giorgi

  40. Schema rivelatore a strip Marcello A. Giorgi

  41. Daltelescopio NA1 alla strip target Silicon telescope 300mm pitch Marcello A. Giorgi

  42. Daltelescopioalla strip target Ma perche’ non eliminaregli spaziinutili? Silicon telescope 300mm pitch Marcello A. Giorgi

  43. Daltelescopioalla strip target Ma perche’ non eliminaregli spaziinutili? Silicon telescope 300mm pitch Marcello A. Giorgi

  44. Daltelescopioalla strip target Ma perche’ non eliminaregli spaziinutili? Silicon telescope 300mm pitch Marcello A. Giorgi

  45. Daltelescopioalla strip target Ma perche’ non eliminaregli spaziinutili? Silicon telescope 300mm pitch BUT…. C’e’ bisognodi un materiale a piualtadensita’ Ge Marcello A. Giorgi

  46. Daltelescopioalla strip target Ma perche’ non eliminaregli spaziinutili? Silicon telescope 300mm pitch BUT…. C’e’ bisognodi un materiale a piualtadensita’ Ge Monolithic Ge Detector strip 25 mm (50 mm pitch) Marcello A. Giorgi

  47. (1982) NA1 unamiglioremisuradella vita media del charm Marcello A. Giorgi

  48. In vista di LEP SLD -SLAC Rivelatori a doppiafaccia !! Marcello A. Giorgi

  49. ALEPH Marcello A. Giorgi

  50. ALPEH – VDET (the upgrade) • 2 silicon layers, 40cm long, inner radius 6.3cm, outer radius 11cm • 300mm Silicon wafers giving thickness of only 0.015X0 • S/N rF = 28:1; z = 17:1 • srf = 12mm; sz = 14mm Marcello A. Giorgi

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