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.
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.
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 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.
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,
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
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.
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 www.cern.ch można przeczytać wiele ciekawych, choć trudnych artykułów, w których opisane są dokładniej wydarzenia ostatnich dziesięciu lat.