Fisica sperimentale delle alte energie
L'attività di ricerca in questo ambito della Fisica mira allo studio sperimentale di particelle elementari, le forze fondamentali tra di esse, le sezioni d’urto dei processi in cui sono coinvolte e lo studio degli stati della materia adronica esistenti in natura. Questi studi sono condotti per mezzo di collisori. I gruppi di ricerca del Dipartimento di Fisica e Astronomia attivi in questo campo di ricerca utilizzano per le loro sperimentazioni i collisori LHC del CERN e RHIC del BNL e si avvalgono della stretta collaborazione della Sezione INFN di Catania e di altre istituzioni italiane e straniere.
ALICE
Docenti: R. Barbera, P. La Rocca, F. Riggi
ALICE è uno dei più grandi esperimenti al mondo dedicati allo studio del Quark Gluon Plasma (QGP), uno stato della materia nucleare che si suppone essersi formato nei primi istanti di vita del nostro Universo subito dopo il Big Bang. Per far ciò ALICE studia le collisioni ad energie ultrarelativistiche prodotte dal Large Hadron Collider al CERN. Dopo anni di presa dati ALICE ha confermato che il QGP si comporta come un liquido quasi perfetto, osservando la formazione di materia a condizioni di temperatura e densità di energia mai raggiunte finora.
Compact Muon Solenoid
Docenti: S. Costa, A. Tricomi
L' esperimento CMS è uno degli esperimenti general-purpose di LHC. La Collaborazione CMS comprende 4300 persone da 232 Istituti di 53 Paesi. Il Gruppo del DFA di UniCT collabora a CMS sin dal 1996 e ha dato contributi molto significativi ai suoi risultati. I principali obiettivi dell'esperimento sono lo studio della fisica delle particelle alla scala del TeV; dopo la scoperta, lo studio dettagliato del bosone di Higgs; la ricerca di nuova fisica al di là del modello standard del microcosmo, quali la supersimmetria, o nuove dimensioni extra-temporali.
Electron Ion Collider (EIC)
Docenti: C. Tuvè, G. Verde, C. Sutera
L’Electron Ion Collider (EIC) sarà un acceleratore di particelle in cui collideranno elettroni con protoni e nuclei. Il fascio di elettroni rivelerà la disposizione dei quark e dei gluoni che compongono i protoni e i neutroni dei nuclei. La forza che tiene insieme i quark, portata dai gluoni, è la forza più forte della natura. L'EIC ci permetterà di studiare questa "forza nucleare forte" e il ruolo dei gluoni nella materia dentro e intorno a noi. Ciò che apprenderemo dall'EIC potrebbe potenziare le tecnologie di domani. L’acceleratore sarà costruito presso il laboratorio di Brookhaven (USA) e sará pronto nel 2030. La progettazione dei rivelatori, le simulazioni e gli studi teorici sono in corso.
