Gruppi di lavoro – Summer School 2022

 

15 GIUGNO 2022

 

GRUPPO A

SUPERCONDUTTIVITÀ E L’EFFETTO MEISSNER NEI SUPERCONDUTTORI CERAMICI GRANULARI AD ALTA TEMPERATURA (D. Di Gioacchino)

Lo scopo dell’incontro è conoscere il fenomeno superconduttivo. Sperimentalmente sarà caratterizzato l’effetto “Meissner” di un materiale superconduttore ceramico. Sarà mostrata la levitazione di un trenino con superconduttori ceramici su una ferrovia magnetica e di un piccolo magnete su un superconduttore. inoltre sarà presentata la misura di suscettività magnetica di un superconduttore in funzione della temperatura. Verrà effettuata una lezione introduttiva del fenomeno e la presentazione delle esperienze che seguiranno in laboratorio.

 

GRUPPO B

IL CODICE DELLA COMPLESSITÀ (M. Giordano)

Laboratorio software tramite NetLogo ideato per un approccio facilitato alla programmazione e alla simulazione di sistemi complessi.

Requisiti: qualche esperienza di programmazione (qualsiasi linguaggio).

“I ragazzi di oggi crescono in un contesto educativo e comunicativo che propone visioni semplificate e riduzionistiche dei processi e dei fenomeni del mondo reale, mentre loro si troveranno ad agire in un mondo sempre più pervaso dalla complessità, nel quale le illusioni del controllo assoluto dei processi e del determinismo funzionale generano chimere, frustrazioni e dialettica disfunzionale.

Il tema dei sistemi complessi, che è intrinsecamente multidisciplinare, è un terreno nel quale le conoscenze acquisite in diversi campi disciplinari possono trovare nuove modalità di espressione e nuove connessioni per contribuire alla costruzione di una visione del mondo e della conoscenza che sia adeguata alle sfide del tempo presente.

E’ importante proporre già dalla scuola secondaria lo conoscenza della complessità e dei sistemi complessi, al di là di slogan e frasi fatte, con competenza e rigore, ma senza trascurare le modalità di apprendimento basate sull’analisi di casi reali e sulla sperimentazione condotta in ambienti software didattici che implementano modelli di simulazione. In questo laboratorio, oltre a tracciare un identikit teorico di un sistema complesso, lavoreremo con NetLogo, un ambiente software concepito e realizzato per facilitare l’approccio alla programmazione e alla simulazione di sistemi complessi.”

 

GRUPPO C

SORGENTI DI PLASMA PER L’ACCELERATORE DI PARTICELLE (G. Costa)

Il termine ‘compattezza’ è ormai ricorrente anche nel campo degli acceleratori di particelle. Sicuramente tale termine può sembrare in netta contraddizione con l’acceleratore LHC del CERN, dove ben 27 km di lunghezza sono capaci di spingere fasci di particelle a energie prossime a quelle delle reazioni stellari. Accanto ad acceleratori di questo tipo, negli ultimi anni, è nata l’esigenza di avere a disposizione strutture ‘poco ingombranti’ e capaci di fornire fasci di particelle ugualmente energetici, necessarie per applicazioni sia industriali sia mediche, le quali impiegano la maggioranza delle diverse decine di migliaia di acceleratori attualmente in funzione nel mondo. Questo risultato non è ottenibile con le tecniche di accelerazione convenzionali basate su impulsi a radiofrequenza e, di conseguenza, sono in fase di sperimentazione diverse nuove metodologie, fra le quali la più promettente è quella basata sulle ‘scie di plasma’ (Plasma Wakefield Acceleration). In questa tecnica, il pacchetto di particelle accresce la sua energia seguendo la scia delle onde di plasma, proprio come farebbe un surfista che scivola lungo la cresta delle grandi onde marine, riuscendo a essere anche più veloce di queste ultime. Le tecniche per far raggiungere la condizione di plasma, il nostro ‘mare’, a un gas neutro (idrogeno) e la capacità di confinarlo in sottili strutture di pochi millimetri rappresentano una delle più grandi sfide per arrivare a costruire i cosiddetti ‘plasma-based accelerators’, i quali promettono di essere anche 100 volte più compatti di quelli attuali. La formazione e il confinamento del plasma per l’accelerazione di particelle sarà argomento del gruppo di lavoro.

 

GRUPPO D

BRUNO, PIERRE E IL MISTERO DELLA CARICA PERDUTA: PERCORSO STORICO E SPERIMENTALE ALLA SCOPERTA DEI RAGGI COSMICI. (G. Felici, C. Gatti)

Nel 1785 Coulomb osserva che corpi carichi isolati perdono la carica spontaneamente. Come mai? Ci vorrà più di un secolo per risolvere questo mistero e scoprire il “colpevole”. Partendo da questo aneddoto ripercorreremo una storia fatta da viaggi con palloni, immersioni sott‘acqua, lingotti d‘oro ed esperimenti sotto i bombardamenti, che porto’ alla scoperta dei raggi cosmici e alla nascita della moderna fisica delle particelle. Seguendo le impronte di protagonisti come Bruno Rossi e Pierre Auger ripeteremo, nei limiti di tempo a noi concessi, alcune delle esperienze che portarono a queste grandi conquiste utilizzando rivelatori a scintillazione e altra strumentazione di laboratorio.

 

 

16 GIUGNO 2022

 

GRUPPO E

LABORATORIO RIVELATORI ESPERIMENTO CYGNO (G. Mazzitelli)

Laboratorio dedicato allo studio dei rivelatori dell’esperimento CYGNO. I partecipanti realizzeranno dei test per verificare il funzionamento dei rivelatori e studiarne le principali caratteristiche.

 

GRUPPO F

MECCANICA QUANTISTICA: FISICA DELL’ELETTRONE (S. Bertelli)

Si utilizzerà un setup per dimostrare la propagazione rettilinea di un fascio di elettroni, la deflessione degli elettroni in un campo magnetico, la diffrazione degli elettroni e verrà determinato il rapporto e/m.