8.13 i 8.14: Fizyka Junior Lab

W kampusie Junior Lab wymaga dużo pracy praktycznej i rozwiązywania problemów, gdy instrumenty nie współpracują. Zdjęcie dzięki uprzejmości

W 8.13 i 8.14, 18-godzinnych zajęciach, znanych jako Physics Junior Lab, studenci zapoznają się z fizyką eksperymentalną, odtwarzając klasyczne odkrycia z początku XX wieku w takich dziedzinach, jak szczególna teoria względności, mechanika kwantowa i fizyka jądrowa. Laboratoria wymagają wielu finezji sprzętu, podłączania kabli i kręcenia pokręteł – nie jest to coś, co można łatwo umieścić w Internecie.

Ale profesorowie Junior Lab, Gunther Roland i dr Phil Harris, obaj regularnie współpracują z naukowcami na całym świecie nad eksperymentami fizyki cząstek, które wymagają analizy ogromnych zbiorów danych. Te duże projekty wymagają, aby wszyscy mogli nie tylko komunikować się w różnych strefach czasowych, ale także uzyskiwać zdalny dostęp do eksperymentów i danych.

Kiedy więc zajęcia trafiły do ​​sieci, uczniowie wykorzystali dane z Wielkiego Zderzacza Hadronów w CERN do powtórzenia analizy, która potwierdziła istnienie bozonu Higgsa. Uczniowie zajęli się również danymi z Obserwatorium Laserowego Interferometru Fal grawitacyjnych (LIGO) i powtórzyli analizę, która zidentyfikowała fale grawitacyjne spowodowane zderzeniem dwóch czarnych dziur — praca opublikowana w 2016 r., która zaowocowała Nagrodą Nobla dla profesora MIT Rainera Weissa.

Studenci Junior Lab, którzy pracują w parach, nie mogli już patrzeć na swoje zeszyty w laboratorium, ale Roland twierdzi, że posiadanie przez partnerów laboratorium wspólnego notatnika online zachęciło do większej współpracy, co jest podstawową umiejętnością fizyków eksperymentalnych. Uczniowie edytowali ten sam dokument, a instruktorzy mogli przewijać swoje notatniki na spotkaniach Zoom i zobaczyć swoje wykresy i obliczenia. Roland i Harris planują zachować udostępniane notatniki online — i mogą dodać menu projektów, takich jak te wykorzystujące dane LIGO i LHC — kiedy wszyscy wrócą do kampusu.

Nie sądzę, by to była jedyna rzecz, mówi Roland, ponieważ tego rodzaju pracy opartej na analizie brakuje tego, co nazywa on majstrowaniem przy gałkach, tak istotnej w fizyce eksperymentalnej. Bardzo ważny jest również element praktyczny. Ale pozwala uczniom robić rzeczy, które są nowatorskie teraz, zamiast nowatorskich w latach dwudziestych.

ukryć