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02 June 2017

Higgs sulla Luna

 
Il tema è "il solito" nightmare scenario, ma uno degli elementi che rendono l'articolo interessante è il parallelo fra la "big science" della fisica delle alte energie e il programma Apollo della NASA per portare l'uomo sulla Luna. E a dir la verità la cosa interessante non è nemmeno tanto nel parallelo, ma proprio nella prospettiva con cui descrive l'impresa del volo spaziale con equipaggio, molto diversa, io credo, dall'usuale prospettiva con cui viene percepita dagli appassionati di scienza, fantascienza ed esplorazione spaziale in particolare. Una prospettiva, quella tratteggiata da Jester, essenzialmente oggettiva e tutto sommato auto-evidente, nonostante ci sia bisogno di esplicitarla per bene perché risulti evidente.
 
Finanziato nel 1961, il programma Apollo della NASA portò in soli otto anni il primo uomo sulla Luna. Tale straordinario successo, frutto di investimenti giganteschi, sembrava presagire l'alba di una nuova era nella storia dell'umanità. Non possiamo non riconoscere, oggi, che quello fu in realtà l'apice, e non l'inizio, dell'esplorazione umana dello spazio.
Terminate le missioni lunari, il programma spaziale fu ridotto e si decise di puntare su un veicolo ri-usabile capace di portare carico pesante ed equipaggio in orbita bassa: lo Space Shuttle. Per dare uno scopo a tale progetto si pensò ad una stazione spaziale, l'ISS, per la costruzione e il rifornimento della quale usare lo Shuttle. La stazione internazionale è diventata un laboratorio spropositatamente costoso in cui effettuare esperimenti in gran parte poco o punto interessanti. Le poche eccezioni, come il rivelatore di raggi cosmici AMS (Alpha Magnetic Spectrometer), avrebbero potuto essere effettuate con un lancio di un satellite indipendente ad un frazione del costo.
Sulla stazione spaziale internazionale sono stati spesi centinaia di miliardi di dollari senza obiettivi precisi e senza rilevanti progressi tecnologici o scientifici.
A margine del programma spaziale con equipaggio, NASA ed ESA hanno sviluppato una varietà di missioni indipendenti senza equipaggio: hanno lanciato sonde verso Marte, Giove, Saturno e Plutone, verso comete e asteroidi; hanno messo in orbita satelliti con sofisticati rivelatori su programmi di fisica fondamentale di grande impatto: COBE, WMAP, Plank giusto per dirne alcuni.
Tutti questi progetti sono stati di gran lunga più piccoli e più economici del programma spaziale con equipaggio umano.
 

05 November 2008

GOCE, LHC, LINAC 4 e CDF


il geoide così come sarà misurato da GOCE
(foto: ESA)
Ecco un post bello stagionato... quasi aceto ormai :(
Metto insieme cose sparse.
Ricordate che vi avevo parlato di GOCE e del rinvio del suo lancio? Ebbene, dopo un ulteriore rinvio temporaneo... è stato rinviato definitivamente. A quando, di preciso, non si sa, ma comunque nel 2009.
Esattamente come il rinvio dell'accensione di LHC dopo l'incidente del 19 settembre: i più ottimisti intendono che si ripartirà regolarmente in primavera, dopo il normale periodo di manutenzione invernale per i costi dell'elettricità, ma il comunicato del CERN, a voler pensar male, parla genericamente di 2009...
A proposito, se vi interessa capire cos'e' successo nell'incidente, potete dare un'occhiata all'analisi dettagliata, di cui potete trovare una "traduzione" in italiano da Marco.
Nel frattempo, mentre l'anello di LHC si prepara al letargo, qui al CERN hanno già cominciato a scavare, in vista dell'upgrade dell'acceleratore. Sono appena iniziati, cioè, i lavori di ingegneria civile per la costruzione di Linac 4, il nuovo iniettore di protoni che nel 2013 dovrebbe sostituire l'ormai anziano (30 anni!) Linac 2 (il Linac 3, per chi si chiedesse se si saltano i numeri dispari, è semplicemente l'iniettore di ioni pesanti, correntemente usato). Si tratta del primo stadio di accelerazione dei protoni, prima di passare al PS Booster, quindi al Proto-Sincrotrone (PS) e infine al Super-Proto-Sincrotrone (SPS), prima di entrare nel vero anello di LHC. Linac 4 sarà lungo più del doppio di Linac 2 (80 metri contro 36) e dovrebbe iniettare pacchetti di protoni più energetici (160 MeV contro 50) e più densi, il tutto per migliorare la luminosità del fascio finale (la luminosità è l'altro parametro principale, assieme all'energia, che caratterizza il fascio di un acceleratore ed è legato alla sua sezione d'urto, ovvero alla probabilità di interazione fra le particelle dei due fasci opposti). Ulteriori dettagli sulla costruzione del Linac 4 potete trovarli nell'ultimo bollettino del CERN.

parte del detector di CDF
(foto: wikipedia)
E l'ultima sigla nel titolo di questo post?
Si riferisce al Collider Detector del Fermilab, uno dei due esperimenti del Tevatron, l'altro grande acceleratore di particelle, negli Stati Uniti. E la notizia, di pochissimi giorni fa, è che a CDF avrebbero forte evidenza di qualcosa che non si riesce a spiegare col modello standard. L'articolo è su arxiv.org e racconta di come sarebbe stata osservata la creazione di muoni piuttosto lontano dal vertice di interazione protone-antiprotone (molti millimetri, invece che qualche centinaia di micron), come se fossero il prodotto di decadimento di una particella dalla vita piuttosto lunga, non prevista dal modello standard. La cosa, come potete immaginare, ha suscitato molto scalpore: in rete se ne discute un po' ovunque, ad esempio a cosmic variance, a resonaances, da dorigo e da Peter Woit (quello di Not Even Wrong). Se cercate qualcosa in italiano, passate ancora da Marco, andate sul sicuro. Sarebbe una cosa notevole, perchè un simile fenomeno non è caratteristico di nessuna delle innumerevoli estensioni del modello standand delle particelle elementari, e dunque rappresenterebbe un bello scompiglio foriero di novità realmente nuove. Ma, precisamente per lo stesso motivo, è forte anche il sospetto che, al contrario, possa trattarsi di un falso allarme, di qualcosa dovuto – sparo – ad una sistematica dell'apparato sperimentale non ancora ben compresa, o a una qualche sottovalutazione degli effetti di "fondo" predetti dal modello standard...
Staremo a vedere.

19 September 2008

Incident in LHC sector 3-4

19.09.08: During the commissioning of the final LHC sector (sector 3-4) for 5 TeV operation, an incident occurred at 12:05 today resulting in a large helium leak into the tunnel. Further details are not yet known. Investigations will continue over the weekend and more information will be made available as soon as possible.

09 September 2008

La vera singolarità del primo fascio di LHC

Eccolo! E' questo qui di finaco, il vero evento straordinario causato dall'accensione di LHC: 100 e più visitatori unici in un solo giorno su questo blog!
Come potete notare dalla progressione storica, i visitatori di questi ultimi giorni hanno mandato completamente fuori scala le statistiche di accesso dei miei quattro visitatori abituali. Ma quali quattro visitatori abituali, direte voi quattro visitatori abituali, che se anche ti seguiamo nei feed, scrivi così raramente che nemmeno noi quattro passiamo di qui una volta al giorno?!? E infatti quei quattro visitatori al giorno sono semplicemente navigatori casuali che passano di qui per via di questo post su iwbank, in assoluto il post più visto del mio vasto repertorio (che orgoglio, eh?). In questi ultimi giorni, invece, passano di qui orde di lettori cercando informazioni su fine del mondo, creazione di buchi neri, catastrofi, fallimento di LHC, rassicurazioni su LHC e cercando la famosa pagina di repubblica di Leonardo che a un mese di distanza è tornata a spopolare via mail perdendo ogni traccia del suo autore (e generando imitazioni non altrettanto genuine come l'originale...). Insomma, ancora cose di cui andare fieri.
Ma lo so, lo so, non mi illudo, è solo un traffico passeggero: non appena il buco nero ci inghiottirà sarà passato l'hype per il Large Hot-Air Collider tornerò alla mia solitudine e ai miei soliti margini della rete.
Ma almeno potrò dire di aver avuto il mio momento di notorietà... :)

26 August 2008

10 settembre 2008

8 settembre 2008, UPDATE:
Pare che il lancio di GOCE sarà rimandato al prossimo 5 ottobre per anomalie al lanciatore... :(
 
 
Ora che anche Strasburgo ha dato il via libera, fra una settimana gran parte del mondo scientifico guarderà con trepidazione l'accensione di LHC, ovvero il primo tentativo di far circolare stabilmente un fascio di protoni. (Per l'occasione sarà allestita anche una diretta web!)
Ma per quello stesso giorno è previsto anche il lancio di GOCE, il satellite dell'ESA che analizzerà la variazioni del campo gravitazionale terrestre. In Come una palla di plastilina potete trovare un'accattivante descrizione della missione, mentre sul sito ufficiale dell'esa potete trovare aggiornamenti, foto e un bellissimo video.
Questo 10 settembre sarà un grande giorno!
 
PS
Viste le recenti preoccupazioni del pubblico per i rischi legati ad LHC, Cristian++ suggerisce questo video, ma io stesso posso rassicurarvi ancora di più annunciando che è stato predisposto, come potete vedere cliccando sull'immagine qui sotto, presa direttamente dalla caverna di CMS, un ulteriore meccanismo di sicurezza per scongiurare anche la più remota eventualità di catastrofe...

05 August 2008

LHC startup - UPDATE

Al solo scopo di tranquillizzare la mamma del mau, ecco qualche aggiornamento sull'accensione del Large Hadron Collider.
Una fonte ufficiale sul "collaudo" dell'acceleratore è l'LHC commissioning with beam, dove potete trovare alcune informazioni (un po' tecniche) sullo stato dei lavori e qualche (sempre ottimistica) previsione sulla tempistica. In particolare viene confermato (LHC Sector Test with Beam) che faranno prima un injection test in cui verrà fatto circolare il fascio solo su un arco e non su tutto l'anello dell'acceleratore: per orientarvi nello schema (e pianificare la vostra fuga dal buco nero) potete far riferimento a questa foto, in cui CMS e' il punto 5, tra Segny e Cessy; Alice è il punto 2, tra Sergy e Pouilly; Atlas è il punto 1, di fronte all'entrata del CERN; e infine LHCb è il punto 8, sul confine franco-svizzero accanto alle piste dell'aeroporto di Ginevra.
Bisognerà aspettare settembre per vedere il fascio circolare su tutto l'anello e un paio di mesi per raggiungere le prime collisioni a 10 TeV.
In ogni caso, poi, con l'inverno l'acceleratore verrà comunque spento (d'inverno la corrente elettrica costa di più...!) e preparato per il run del 2009 che dovrebbe finalmente raggiungere l'energia di 14 TeV.
Per concludere, qualche parola ancora sui pericoli di LHC. Al di là di rassicurazioni teoriche sull'evaporazione pressochè istantanea di eventuali buchi neri che dovessero mai essere creati, c'è una rassicurazione pratica che non poggia su alcuna "teoria" ma su un dato empirico (per chi non si fida delle teorie...): collisioni come quelle che avverranno in LHC, e, anzi, anche ordini di grandezza più energetiche, avvengono tutti i giorni fra i protoni dei raggi cosmici e l'alta atmosfera: se mai qualcosa di così terribile come la creazione di un buco nero potesse davvero accadere, sarebbe già successo qualche centinaia di milioni di anni fa, e noi non saremmo qui a parlarne.
Direi che si può stare tranquilli davvero, no?

08 May 2008

CERN: LHC start-up

With this note we want to inform you about the latest
schedule and planning of the LHC start-up, as it was
agreed yesterday in a special meeting chaired by the
Director-General, bringing together the experiments and
the LHC machine.

Based on the good progress for the cool down of the LHC
sectors, and on the powering tests from two sectors, the
following planning was arrived at:

1) End of June: The LHC is expected to be cooled down.
The experiments are requested to have
their beam pipes baked out.

2) Mid of July: The experimental caverns will be closed
after the caverns and tunnel have been
patrolled. From then on the controlled
access system will be fully activated.

3) End of July: First particles may be injected, and the
commissioning with beams and collisions
will start.

4) It is expected that it will take about 2 months to have
first collisions at 10 TeV.

5) Energy of the 2008 run: Agreed to be 10 TeV. The machine
considers this to be a safe setting to optimize up-time
of the machine until the winter shut-down (starting
likely around end of November). Therefore, simulations
can now start for 10 TeV.

6) The winter shut-down will then be used to commissioning
and train the magnets up to full current, such that the
2009 run will start at the full 14 TeV design energy.

02 May 2007

Sylvie, l'Internet delle cose e la Grid

L'Oca Sapiens mi chiama direttamente in causa: potevo non risponderle?
Siccome pero' la domanda mi ha spinto a riflessioni sparse, di carattere piu' generale, e la risposta stava diventando troppo lunga, ho pensato di dedicarle un post qui sul mio blog.
   —   ∴   —   
Sylvie mi chiede cosa ne penso dello special report dell'Economist di questa settimana. Io non ho una copia cartacea dell'Economist e l'inchiesta integrale e' disponibile online solo previa registrazione a pagamento. Gratuitamente e' comunque disponibile una specie di sintesi da cui si evince che l'inchiesta discute della progressiva diffusione delle tecnologie informatiche negli oggetti quotidiani e in particolare della "rete delle cose" che dovrebbe nascere quando le attuali tecnologie wireless consentiranno a questi dispositivi di collegarsi e parlare fra di loro.
Piu' che il sottoscritto, una persona giusta a cui chiedere un parere potrebbe essere Stefano Quintarelli, oppure Alfonso Fuggetta (che in effetti ha scritto un articolo precisamente sull'inserto dell'Economist), oppure ancora a Beppe Caravita (anche lui commenta alcuni passaggi dell'inchiesta, vedi anche qui).
Cosa mai potrei aggiungere, io? Forse solo sottolineare che un punto chiave perche' qualcuno degli scenari che si immaginano quando si pensa alla "rete delle cose" possa davvero realizzarsi e' quello dell'esistenza di standard aperti e universali, su cui costruire servizi aggiuntivi e "intelligenti". Questo e' un punto cruciale (come si deduce dalla storia del web) e tuttavia non e' affatto ovvio che sia semplice da realizzare per delle "cose concrete" cosi' come lo e' stato per le "comunicazioni astratte" di Internet.
Questo mi porta naturalmente a fare l'esempio di Grid, perche' sin dalla nascita viene pensato esattamente come una sorta di "evoluzione" di Internet, da rete dalle informazioni a rete di risorse. Il fatto e' che secondo me questo paragone e' fortemente fuorviante.
Sin dalle loro origini, il web e la Grid hanno percorso strade completamente diverse. Il web e' nato crescendo piu' o meno per caso lungo una via che a posteriori forse si puo' giudicare inevitabile, ma che non e' mai stata perseguita esplicitamente. Cos'e' il web oggi (ebay, i web-service ma soprattutto i blog, il nanopublishing, il social web, l'XML...), nessuno avrebbe saputo dirlo quando e' nato 10 anni fa; cosa diventera' domani nessuno lo sa davvero oggi, perche' segue delle strade tutte sue, piene di contingenza e di necessita', anche se la necessita' la si scopre sempre a posteriori. Esattamente come l'idea della vita che dobbiamo a Darwin (e, per quanto mi riguarda, devo a Stephen Jay Gould). La forza del protocollo IP e dell'HTTP, la loro semplicita' e la loro universalita', era una naturale caratteristica della cosa che si voleva mettere in rete: un file di testo, dei caratteri. Da quella semplicita' sono emerse poi, pian piano, tutte le mille sfaccettature che vediamo oggi, ma non si puo' non notare che si tratta ancora essenzialmente di una rete di informazioni.
Con la Grid, invece, e' stato esattamente l'opposto. La sua stessa idea non e' nata per aggregazione come una valanga da una palla di neve che pian piano comincia a rotolare lungo un pendio, ma e' stata studiata a tavolino e sono stati stanziati ingenti finanziamenti per cercare di realizzarla. E cercare di realizzarla e' risultato dannatamente difficile. Il problema e' dovuto al fatto che si sta cercando di mettere in comunicazione degli oggetti estremamente complessi (esattamente l'opposto di un file di testo), per fare cose ancora piu' complesse. La Grid vorrebbe mettere a disposizione risorse di calcolo e storage, ma non basta mettere in rete dei computer per avere a disposizione le loro CPU e i loro spazio disco. Vuoi usare la CPU del mio cluster? Devi dirmi cosa vuoi fare, che programma vuoi far girare e se il programma occupa spazio e costa trasferirlo, vorresti che fosse gia' presente sulle macchine del cluster, ma allora devi dirmi che versione del programma vuoi... e l'input? me lo mandi con la descrizione del programma che vuoi che esegua? e l'output? lo metto in qualche risorsa di storage della Grid? e' piccolo e quindi te lo restituisco direttamente quando ho finito? et cetera. E il problema e' che ogni possibile utilizzo diverso delle risorse puo' pretendere specifiche tutte sue e non appena ti rendi conto di un possibile nuovo utilizzo della risorsa devi riaggiustare i protocolli perche' riescano a gestire anche questa nuova possibilita'.
Si tratta, essenzialmente, delle stesse difficolta' che si incontrano nei tentativi di realizzare il web semantico, anch'esso dipinto come un'evoluzione del web (e sponsorizzato dallo stesso inventore del web, Tim Berners-Lee). E tuttavia le piramidi strutturali di Internet e di Grid (e del web semantico) sono letteralmente invertite: la complessita' si e' sviluppata sopra Internet, mentre con la Grid la si vorrebbe tenere nascosta sotto, lasciando in superficie un utilizzo il piu' semplice possibile per l'utente finale che vuole accedere alle risorse.
Per tornare al futuro delineato dall'inchiesta dell'Economist, la vedo piu' o meno allo stesso modo: e' facile mettere un po' di "cervello" (i cosiddetti sistemi embedded) a un frigorifero e a una lavastoviglie, per non parlare del fatto che i cellulari ormai "sono morti"). E' piu' difficile metterli in comunicazione (e vanno bene queste nuove tecnologie wireless) in maniera abbastanza sofisticata da permetter loro di far qualcosa con quella comunicazione. Con Internet siamo noi che comunichiamo. Far comunicare delle cose, pur sofisticate come possono essere le risorse della Grid, e' tutt'un'altra storia.
 
Prima di smetterla, una precisazione.
Ho soltanto accennato alle molte difficolta' che si devono affrontare per mettere in piedi una infrastruttura di Grid. Se messe accanto alla facilita' con cui si e' sviluppato il web e all'immenso e pressocche' immediato successo di Internet, possono lasciar pensare che la Grid sia un po' un fallimento. In realta' il punto e' prorpio – ed e' questo che volevo sottolineare – che il paragone non ha senso. L'(epi)fenomeno di Internet e l'impresa di allestire un'infrastruttura di Grid sono due cose completamente diverse. E per quanto i progressi fatti e i risultati ottenuti per la Grid siano molto meno appariscenti dell'evoluzione vertiginosa del web [›››], si tratta comunque di una strada obbligata, almeno per quanto riguarda le sfide di un'impresa come quella di LHC. Certo, poi le competenze maturate e la tecnologia sviluppata per il modello di grid compunting potra' e sara' esportata – anzi lo e' gia' – in altri ambiti come quello astro-/geo-fisico, biomedico, bioinformatico, economico-finanziario, fino alla protezione civile e ad ambiti piu' strettamente industriali. Ma per LHC non era molto una questione di scelta. Quando il nuovo acceleratore entrera' in funzione ed andra' a regime, verranno prodotti una quantita' di dati mai vista prima (ad un ritmo di una dozzina di PByte all'anno, P = peta = dieci alla 15). E questi dati dovranno poter essere accessibili e poter essere analizzati in qualsiasi momento da qualsiasi centro di ricerca sparso per il globo. Nessun centro, da solo, poteva fornire tutte le risorse necessarie. E l'integrazione e la coordinazione di tali risorse geograficamente distribuite conduceva naturalmente ad una soluzione di tipo grid computing.

29 March 2007

bad breaking news for LHC...

On Tuesday evening 27 March 2007, there was an incident during a pressure test involving one of the LHC's inner triplet magnet assemblies provided by Fermilab and KEK. No people were involved. The consequences of the incident on the LHC start-up schedule are not yet known. Details are available in a statement from Fermilab, with which CERN is in agreement.