Kurs dla nauczycieli fizyki - Cząstki elementarne w CERN pod Genewą.

HTML
DOWNLOAD

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Kurs dla nauczycieli fizyki - Cząstki elementarne w CERN pod Genewą."

Bronisław Stasiak
9 lat temu
Przeglądów:

1 Kurs dla nauczycieli fizyki - Cząstki elementarne w CERN pod Genewą. Europejska Organizacja Badań Jądrowych CERN (European Organization for Nuclear Research) pod Genewą i Centralny Ośrodek Doskonalenia Nauczycieli CODN w Warszawie zorganizowały w ramach projektu Polscy nauczyciele fizyki w CERN szkolenie przeznaczone dla czynnych nauczycieli fizyki. W terminie od 16 do 22 listopada 2008 roku w największym na świecie laboratorium cząstek elementarnych odbyło się szkolenie, w którym wśród 32 nauczycieli z całej Polski wziął udział również nauczyciel fizyki i astronomii z Liceum Ogólnokształcącego im. Wojska Polskiego w Nowym Dworze Mazowieckim mgr inż. Mirosław Nowakowski. Głównym celem szkolenia było doskonalenie nauczycieli w zakresie fizyki cząstek elementarnych i fizyki wysokich energii, ze szczególnym zwróceniem uwagi na kształcenie metod i form pracy inspirującej uczniów do zwiększenia zainteresowania najnowszymi odkryciami i osiągnięciami w dziedzinie fizyki współczesnej. Cała grupa przybyła z Warszawy do Genewy samolotem i została zakwaterowana w hotelu na terenie CERN. Szkolenie składało się z cyklu wykładów, ćwiczeń i warsztatów, oraz zwiedzania wielu laboratoriów badawczych zlokalizowanych w CERN. Obejmowało ono 39 godzin zajęć prowadzonych głównie w języku polskim. Wykładowcami byli specjaliści pracujący w CERN i zaproszeni wybitni polscy fizycy pracujący na co dzień w polskich i zagranicznych uniwersytetach oraz placówkach badawczych.

Polscy nauczyciele fizyki w CERN szkolenie przeznaczone dla czynnych nauczycieli fizyki.

2 W Europejskim Ośrodku Badań Jądrowych CERN pod Genewą leżącym częściowo na terenie Szwajcarii, a częściowo na terenie Francji, uczestnicy szkolenia wysłuchiwali dziennie 4-5 wykładów z różnych dziedzin fizyki. Były to zajęcia z fizyki cząstek elementarnych i ich modelu standardowego, wykłady z budowy i zastosowań akceleratorów w fizyce, technice, medycynie i życiu codziennym. Uczestnicy poznali budowę różnych detektorów cząstek w tym detektorów stosowanych w CERN. Wysłuchali wykładów i uczestniczyli w dyskusji na temat modelu Wielkiego Wybuchu, teorii powstania i rozwoju Wszechświata, oraz zagadnień z kosmologii naszego Wszechświata. Poznali zagadnienia związane z materią i antymaterią ich kreacją i anihilacją, oraz teorie dotyczące ciemnej energii i ciemnej materii we Wszechświecie. Zostali zapoznani z eksperymentami prowadzonymi aktualnie w CERN. Uczestniczyli w szkoleniu na temat sieci komputerowych GRID i technik przetwarzania danych. W czasie pobytu w CERN nauczyciele uczestniczyli także w warsztatach poświęconych kriogenice i nadprzewodnikom wysokotemperaturowym. Obserwowali zjawiska lewitacji nadprzewodników ponad magnesami neodymowymi i odwrotnie. Mieli możliwość spróbować jazdy na lewitującej hulajnodze, oraz obserwować jazdę modelu lewitującej kolejki magnetycznej.

Uczestnicy poznali budowę różnych detektorów cząstek w tym detektorów stosowanych w CERN.

3 Poznali różne metody detekcji cząstek elementarnych, samodzielnie budowali komory mgłowe i rejestrowali ślady cząstek promieniowania kosmicznego. Brali udział w warsztatach poświęconych korpuskularnemu i falowemu opisowi materii. Mieli też możliwość zwiedzenia wybranych laboratoriów. Zwiedzili kompleks akceleratorów liniowego i kołowych w CERN. Przyspieszanie cząstek w laboratorium odbywa się w kilku etapach. Pierwszym etapem jest zazwyczaj akcelerator liniowy, a następnie cząstki przesyłane są do coraz większych akceleratorów kołowych, aby w końcu trafić do LHC. Zwiedzili tunel Wielkiego Zderzacza Hadronów (LHC - Large Hadron Collider) znajdujący się średnio na głębokości około 100 metrów pod ziemią i mający obwód około 27 kilometrów.

Zwiedzili kompleks akceleratorów liniowego i kołowych w CERN. Przyspieszanie cząstek w laboratorium odbywa się w kilku etapach.

4 Zwiedzili również jeden z eksperymentów prowadzonych w CERN był to CMS (Compact Moun Solenoid). Głównym elementem i narzędziem tego eksperymentu jest ogromny detektor cząstek, o rozmiarach czteropiętrowego budynku, umieszczony 100 metrów pod ziemią, w którym dochodzi do zderzeń dwóch przeciwbieżnych strumieni cząstek protonów przyspieszanych do kolosalnych energii w LHC. Detektor CMS rejestruje wszystkie produkty zderzenia protonów. Są one możliwe do zaobserwowania tylko w bardzo krótkim czasie po zderzeniu. Jest to czas rzędu od kilku do kilkunastu nanosekund. Zwiedzili Fabrykę antymaterii,w której wytwarzane są antyprotony, a następnie atomy antywodoru. Antywodór składa się z antycząstek - ujemnego jądra w postaci antyprotonu i dodatnich antyelektronów czyli pozytonów na powłokach go otaczających. Nauczyciele mogli zobaczyć jedyny na świecie zbiornik w którym przechowywana jest antymateria (antywodór) - trzymana w tzw. pułapce magnetycznej. Antywodór ten służy lepszemu poznaniu własności antymaterii.

przeciwbieżnych strumieni cząstek protonów przyspieszanych do kolosalnych energii w LHC. Detektor CMS rejestruje wszystkie produkty zderzenia protonów.

5 Uczestnicy zwiedzili centrum komputerowe LHC oraz centrum sterowania LHC i eksperymentem ATLAS. Zwiedzili również jeden z przodujących w świecie ośrodków komputerowych - centrum komputerowe CERN w którym testowane są najnowocześniejsze urządzenia komputerowe i procesory. Dowiedzieli się również że Internet i pierwsze strony WWW mają swoje źródło w CERN-ie. Zwiedzili wystawę Microcosm - Mikrokosmos poświęconą celom i historii badań prowadzonych w CERN. Mieli też możliwość zwiedzenia zabytków i atrakcji Genewy podczas pierwszego wolnego dnia pobytu - niedzieli,

urządzenia komputerowe i procesory. Dowiedzieli się również że Internet i pierwsze strony WWW mają swoje źródło w CERN-ie.

6 oraz później przedostatniego dnia pobytu, podczas realizacji kilkugodzinnej gry terenowej zorganizowanej na terenie miasta. Nauczyciele podzieleni na kilkuosobowe grupy rywalizowali ze sobą starając się odpowiedzieć na wszystkie pytania i wykonać wszystkie polecenia zawarte w grze, aby zdobyć jak największą liczbę punktów i jak najlepiej poznać Genewę. i

Nauczyciele podzieleni na kilkuosobowe grupy rywalizowali ze sobą starając się

7 Gra zakończyła się po zmierzchu, uroczystą kolacją w restauracji w Genewie dla wszystkich uczestników szkolenia i wykładowców. Główną potrawę stanowiło tradycyjne szwajcarskie serowe fondue, z sera Gruyere i Emmentaler, na białym winie. Spotkaniu towarzyszyła regionalna muzyka, grana na tradycyjnych pasterskich instrumentach. Odwiedzono także w trakcie autokarowej wycieczki Chamonix, w którym istniała możliwość wjazdu kolejką linową na Aiguille du Midi lub kolejką zębatą na lodowiec Mer de Glass. Z Chamonix mogliśmy podziwiać szczyt i stoki najwyższego szczytu Alp Mount Blanck.

Spotkaniu towarzyszyła regionalna muzyka, grana na tradycyjnych pasterskich instrumentach.

8 Na zakończenie pobytu w CERN każdy uczestnik otrzymał certyfikat udziału w szkoleniu w języku polskim oraz angielskim. Nowe doświadczenia i wiadomości zdobyte w CERN z pewnością zostaną wielokrotnie wykorzystane w pracy edukacyjnej w szkole podczas lekcji fizyki i astronomii. Mirosław Nowakowski CERN, czyli Europejska Organizacja Badań Jądrowych to największy ośrodek naukowo badawczy fizyki jądrowej na świecie, którego zadaniem jest dotarcie do najmniejszych cząstek materii, z której zbudowany jest Wszechświat. Położony na przedmieściach Genewy, na granicy Szwajcarii i Francji stanowi zamkniętą enklawę, w której naukowcy z całego świata wykonują doświadczenia w celu sprawdzenia hipotez stawianych przez teoretyków współczesnej fizyki i znalezienia odpowiedzi na pytanie: jak zbudowany jest świat. Na stronie internetowej można przeczytać wiele ciekawych, choć trudnych artykułów, w których opisane są dokładniej wydarzenia ostatnich dziesięciu lat.

Mirosław Nowakowski CERN, czyli Europejska Organizacja Badań Jądrowych to największy ośrodek naukowo badawczy fizyki jądrowej na świecie, którego zadaniem jest dotarcie do najmniejszych cząstek

Podobne dokumenty

Reportaż ze szkolenia w CERN w Genewie, 11 17.04.2010 r.

Reportaż ze szkolenia w CERN w Genewie, 11 17.04.2010 r. Do CERN wyruszyliśmy z parkingu Instytutu Fizyki Uniwersytetu Śląskiego, który był organizatorem tego bardzo interesującego dla fizyków wyjazdu.