International Particle Physics Masterclasses 2013 @ MUNI

V pátek 22. března se konal první ročník „International Masterclasses hands on particle physics“ na Přírodovědecké fakultě Masarykovy univerzity. Akce byla určena pro středoškolské studenty, kteří si touto formou mohli vyzkoušet, jak se zkoumají elementární částice v experimentu ATLAS (A Torroidal Lhc ApparatuS) na urychlovači LHC (Large Hadron Collider) v CERNu (Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire).

Hned po krátkém přivítání cca 45-ti jihomoravských studentů (6 z nich přišlo i z našeho gymnázia, 4 ze 3. X a 2, včetně organizátora, z 2. A) následovala rychlá prohlídka přízemí Ústavu teoretické fyziky a astrofyziky (ul. Kolářova), kde jsme si prohlédli elektrotechnická a elektromagnetická zařízení a dozvěděli se o jejich, mnohdy zajímavých, vlastnostech – nejvíce zaujala Teslova cívka. Poté jsme se rovnou vrhli do částicové fyziky. Na začátek nás čekala přednáška na téma „Standardní model a jiné částicové teorie“ profesora Rikarda von Ungeho, což je jeden z předních teoretických fyziků, a fakt, že to není rozený Čech (nýbrž Švéd), se ve výsledku nezdál býti překážkou pro porozumění výkladu. Dozvěděli jsme se krátkou historii objevování částic, informace o Standardním modelu částicové fyziky (a jeho vývoji souvisejícím s onou historií), jakými částicemi je tvořena hmota a záření, které částice jsou intermediační (tzn. zprostředkovávájí základní interakce veškeré hmoty, záření či gravitace), jak jsou rozděleny i co je vlastně zač onen médii promílaný Higgsův boson.

Po přednášce nás čekal krátký oddechový čas ve formě prohlídky 2. patra budovy ÚTFA+ÚFE, na níž byla nejzajímavější všemožná převážně optická zařízení. Stejně jako na začátku nás prováděl a komentoval organizátor celé akce Martin Saip a poté, co zodpověděl otázky týkající se částicové fyziky a teorie relativity a seznámil nás s ranými detektory elementárních částic, následovala exkurze do laboratoří Ústavu fyzikální elektroniky. Zde jsme se například mohli podívat, jak pracuje skenovací elektronový mikroskop (SEM) a co všechno dovede. Také na laboratoře zaměřené na studium a aplikace plazmochemických reakcí v neizotermickém nízkoteplotním plazmatu a interakci plazmatu s povrchem pevných látek. Druhá skupina navštívila laboratoř rentgenové fotoelektrické spektroskopie (XPS)
a laboratoř chování reaktivních částic v plazmatu, jejichž diagnostika je založena na laserovém záření.  Ačkoliv to zní možná pro některé hrůzostrašně, na pochopení to není nijak složitá věc, možná i díky přístupu personálu, který byl velmi vstřícný a bohatý se svým výkladem i přesto, že dny otevřených dveří už měl dávno za sebou.
Třetí skupinka se v posluchárně F3 zúčastnila semináře z astrofyziky.

Následovala krátká přednáška o LHC a o CERNu obecně pod taktovkou profesora Michala Lence, který také patří k předním českým teoretickým fyzikům. Dozvěděli jsme se, jak se CERN stavěl, jaké jsou jeho parametry (délka, velikost, etc.), jaké má vybavení. Na prof. Lence navázal přednáškou o historii detekce elementárních částic, současných detektorech a experimentech ve Fermilabu a LHC (zejména o ATLASu) Martin Saip.

Po skončení prezentací „Optika LHC“ a „Jak detekovat částice?“ (viz výše) přišel do třídy profesor Tomáš Tyc, předveduvší nám krátký experiment s tekutým dusíkem a supravodičem (sloučenina vedoucí elektrický proud bez odporu, pokud se ochladí na určitou teplotu), kde jsme si názorně předvedli, jak fungují vířivé proudy magnetických látek. Pro mě osobně byl zajímavý kontakt s tekutým dusíkem na holou kůži – z čistě vědeckého hlediska jsem si mohl v praxi ověřit, že těleso, je-li extrémně chladné, chová se vůči kůži stejně, jako oheň či jiná látka s vysokou teplotou.

Teď už nás jen čekalo krátké shrnutí (včetně videí s komentářem a diskusí) a praktická část. V té jsme zjistili, jakým způsobem probíhá měření v samotném CERNu, pomocí tohoto počítačového programu za využití dat ze skutečných srážek z urychlovače LHC:


Ovládácí prostředí a grafické rozhraní měřícího a vyhodnocovací aplikace HYPATIA
(HYbrid Pupil’s Analysis Tool for Interactions in Atlas), podobné těm, používaným v CERNu;
v Masterclass jsme využívali dat měřených v reálném čase přímo detektorem ATLAS

Všechna měření jsme sice nestihli, ale alespoň jsme se zapojili do videokonference s CERNem, kde se diskutovaly výsledky z ostatních univerzit, a samotní zaměstnanci odpovídali na otázky. Součástí byl i krátký test, ve kterém jsme ověřili naše znalosti z celého dne, a všechny nás potěšilo, že jsme většinu otázek věděli lépe, než ostatní skupiny. Ačkoliv abychom byli féroví, otázky (údajně) byly jednodušší, než během minulých ročníků Masterclasses. A jelikož konference, test, i text 1. prezentace byly v angličtině, pozitivním vedlejším efektem bylo i procvičení tohoto světového jazyku. Po krátké diskusi jsme se rozešli domů.

Celý program se nám veskrze líbil, i přes pár nedostatků, jež jsou pochopitelné a omluvitelné, neboť se jednalo o 1. ročník. Kvůli časovým nesrovnalostem (hladoví účastníci=> obědová pausa) nezbylo dost času na samotné měření, na druhou stranu byl to opravdu dlouhý den, kdy jsme vstřebali obrovské kvantum informací, a to si vzalo svou daň, nicméně stálo to za to. Tak či onak, věříme, že v příštích ročnících budou tyto nedostatky odstraněny a vše bude probíhat jako po drátkách.

 

Více informací najdete na http://physicsmasterclasses.org (v angličtině) a na kde najdete informace o dalších podobných akcích, minulých i nadcházejících, a přesné termíny i místa jejich konání, program, časový harmonogram.

Zpět do sekce

Aktuality

Přátelé Slovaňáku

Spolek Přátelé Slovaňáku sdružuje rodiče a další přátele školy. Základní informace si můžete přečíst v samostatném článku. Rozhodnete-li se činnost spolku podpořit, můžete využít vzor darovací smlouvy, kterou najdete v sekci Dokumenty.

14.1.2016
Odkazy
22.3.2019
Telefonní klapky

Nová ústředna umožňuje přímé volání. Také došlo ke změně některých klapek, viz seznam.

8.9.2018
Informace o ubytování

Ubytování a stravování pro naše studenty nabízí Střední škola informatiky, poštovnictví a finančnictví Brno. Info na www.cichnovabrno.cz.

14.3.2013
Informace o stravování

Přečtěte si základní informace o stravování na naší škole.

18.4.2017
DofE
Zapojujeme se do programu Mezinárodní cena vévody z Edinburghu
DofE logo

 

27.9.2020