InternationalMasterclasses8

Physics Masterclasses – “Sáhněte si na částice”

POZOR: Masterclasses 25.3. v Třebíči a 3.4. na MFF UK jsou zrušeny a nahrazeny online verzí. Na Masterclasses online, které proběhnou 25.3. od 14 do 17 hodin, se přihlašte vyplněním nového formuláře zde

Milí studenti,

tradiční masterclasses  s cílem “sáhnout si na částice” nejsou v současných koronavirových podmínkách realizovatelné v tradiční podobě. Nic ale nebrání jejich realizaci způsobem, kterým ted funguje odborná částicová komunita – na dálku, doma s využitím internetové komunikace. Nabízíme vám účast na takové podobě mástrklásů ve středu 25. 3. 2020 v době od 14 do 17 hodin.

Co to chce předem?

Především se přihlašte pomocí webového formuláře https://forms.gle/WrcKWc3GMDXDX4K29. Lehce se také zorientujte v tom, o co jde v částicové fyzice a co budeme spolu dělat při měření, připravte si počítač a potřebný software. Minimalistický a jistě snadno srozumitelný úvod do částicové fyziky je na stránkách  http://atlas.physicsmasterclasses.org/cz/zpath.htm. Chcete-li si vyslechnout úvodní přednášku o částicové fyzice, můžete se podívat například na https://slideslive.com/38920481/male-velke-tresky-srazky-jader-na-lhc, či na https://slideslive.com/38890135/cern. Další přednášky týkající se částicové fyziky, ale také jaderné, kvantové či relativistické fyziky naleznete zde: https://www.youtube.com/channel/UCw1F8rGiIS8pE5Xu2o-PY7Q/videos.
Vedle toho je potřeba ověřit, jestli na počítači máte nainstalovaný Java Runtime Environment a případně ho doinstalovat (viz https://java.com/en/download/). Poté je potřeba si stáhnout a vyzkoušet program HYPATIA na prohlížení a analýzu srážek ze stránky http://atlas.physicsmasterclasses.org/cz/zpath_data.htm. Všemožné návody najdete na uvedených stránkách, klíčová je kapitolka o rozpoznávání událostí http://atlas.physicsmasterclasses.org/cz/zpath_ereignis.htm. Používání programu HYPATIA a hledání zajímavých událostí si zopakujeme při vlastním pracovním setkání. Doporučujeme vám, abyste si na přípravu vyhradili tak dvě hodinky, možná to stihnete i rychleji, možná budete potřebovat času více.

Co bude programem pracovního setkání pomocí videokonferečního programu Vidyo?

Účastníci si ve webovém prohlížeči otevřou link https://vidyoportal.cern.ch/join/Wnq3V6cnnO, čímž se připojí do videokonference. Potřebujete na to počítač s mikrofonem a reproduktory nebo sluchátky (raději), pokud chcete ostatním ukázat i svou tvář, tak také s kamerkou (kamerka rozhodně není nutná a spíše ji nedoporučujeme). Hned připomínáme, že komunikace ve větším kolektivu vyžaduje jistou ohleduplnost a kroky, které potlačí otravné echo a zbytečný ruch – raději sluchátka než reproduktory, vypnutý mikrofon, který se zapne jen když dotyčný chce něco říct. Poté, co se ve Vidyu sejdeme a vyřešíme technické problémy, zopakujeme si společně použití HYPATIA a analýzu událostí a zodpovíme vaše otázky. Poté vám rozdělíme balíčky dat, které si stáhnete. Na tuto práci budeme potřebovat asi hodinu. Další hodinu strávíte vlastní pracé při analýze dat. Poslední hodinu věnujeme zkombinování výsledků jednotlivých účastníků a diskusi společného výsledku.

Když narazíte na technické problémy

Program Hypatia i připojení k videokonferenci si vyzkoušejte předem! Neváhejte nás kontaktovat, v případě, že narazíte na jakékoliv technické potíže (nepůjde Vám spustit program Hypatia, nepodaří se Vám připojit k videokonferenci…). Napište svůj dotaz na jednu z těchto mailových adres: dolejsi@ipnp.troja.mff.cuni.cz, martin.rybar@cern.ch, vojtech.pleskot@cern.ch, sykora.ms@seznam.cz.

Dopředu vám chceme říct, že skutečná anylýza dat probíhá pomocí počítačů, nikoli v houfech dat fyziků zírajících na obrazovky. Počítačům je ale třeba zformulovat kriteria pro hledání, dokonale je otestovat a pak ještě pečlivě spočítat chyby výsledků. K tomu všemu je ale potřeba mít představu, co se v detektorech děje. Právě to je cílem “počítačové hry”, na kterou vás zveme.

Srdečně Vás zdravíme a těšíme se na slyšenou,

doc. RNDr. Jiří Dolejší, CSc., Dr. Vojtěch Pleskot, Dr. Martin Rybář, Mgr. Martin Sýkora

 

Vážení přátelé a příznivci fyziky,

ve spolupráci s Evropskou organizací pro jaderný výzkum CERN pořádá Matematicko-fyzikální fakulta Univerzity Karlovy každoročně jednodenní mezinárodní akci, nazvanou Physics Masterclasses – Hands on Particle Physics. A co se pod tímto tajemným názvem skrývá? Určitě jste již slyšeli o obřím hadronovém urychlovači LHC v jehož útrobách fyzici urychlí protony až na samotnou hranici rychlosti světla a pak je navzájem srazí s kinetickou energií nevídané velikosti 13 TeV (v těžišťovém systému).  A co je vlastně cílem těchto srážek? Při vzájemné kolizi takto energetických protonů se vlivem fundamentálních interakcí mikrosvěta, jako jsou elektromagnetické, silné a slabé síly, rodí nové částice, např. tajemný a jen nedávno objevený Higgsův boson. A to je přesně to, oč tu běží! Využít urychlovače LHC jako fantastického mikroskopu s obrovským prostorovým rozlišením, podívat se do neznámých koutů mikrosvěta a snažit se tak porozumět základním mechanismům přírody kolem nás …

Přijde Vám toto téma zajímavé a jste středoškoláci? Pak je tato akce určena právě Vám! Ve spolupráci s laboratoří CERN Vám totiž umožníme podívat se na skutečné srážky z urychlovače LHC, zaznamenané detektorem ATLAS. Naučíme Vás, jak proniknout do tajů fyzikální analýzy a s Vaší pomocí „znovu” objevíme jednu z fundamentálních interakcí mikrosvěta, tzv. Z boson. A kdo ví, třeba i něco více! Není žádným tajemstvím, že právě na těchto datech byl objeven Higgsův boson, a určitě tam bude schována i fyzika, která je před námi ještě utajena. Objevíte ji?

Na závěr celého dne je toto fyzikální klání zakončeno videokonferencí, na které budete mít možnost své výsledky prezentovat přímo v CERNu a podělit se tak o své zkušenosti nejen s organizátory této akce, ale i se studenty z celé Evropy. Tak co říkáte, půjdete s námi do toho?

NOVINKA: letos budete mít také možnost zúčastnit se Belle II Masterclasses! Akce bude probíhat stejně, ale analyzovat budete data z experimentu Belle II, který běží v laboratoři KEK v Japonsku. Vědci z MFF UK se na něm podílí a ukážou Vám bohatství dat pocházejících z tohoto detektoru krásy (jeho účel je skutečně detekovat krásné částice – takové, které obsahují kvark b, neboli beauty).

Termíny konání Masterclasses v roce 2020
5.3. Pořádá: MFF UK ve spolupráci s Gymnáziem Letohrad

Místo konání: Gymnázium Letohrad, Václavské náměstí 1, 561 51 Letohrad

Začátek: ráno (konkrétní hodina bude upřesněna), konec: 17h

Typ: ATLAS W Masterclasses
10.3. Pořádá: MFF UK ve spolupráci s Gymnáziem J. K. Tyla, Hradec Králové

Místo konání: Gymnázium J. K. Tyla, Tylovo nábřeží 682, 500 02 Hradec Králové

Začátek: ráno (konkrétní hodina bude upřesněna), konec: 17h

Typ: ATLAS Z Masterclasses
11.3. Pořádá: MFF UK

Místo konání: MFF UK, V Holešovičkách 2, Praha 8

Začátek 9:30, plánovaný konec cca 17h

Typ: Belle II Masterclasses
25.3. Pořádá: MFF UK ve spolupráci s Gymnáziem Třebíč

Místo konání: Gymnázium Třebíč, Masarykovo nám. 116/9, 674 01 Třebíč

Začátek: ráno (konkrétní hodina bude upřesněna), konec: 17h

Typ: ATLAS Z Masterclasses
3.4. Pořádá: MFF UK

Místo konání: MFF UK, V Holešovičkách 2, Praha 8

Začátek 9:30, plánovaný konec cca 17h

Typ: ATLAS Z Masterclasses

Ve všech případech začíná program ráno či dopoledne a bude končit zhruba v 17h po skončení videokonference. Na začátku Vám částicoví fyzikové z MFF UK představí, čím se částicová fyzika zabývá, co se dělá v CERNu a co budete hledat v datech, která dostanete k dispozici. V rámci akcí pořádaných na MFF UK (tj. 11.3. a 3.4.) pak dostanete možnost nahlédnou do laboratoří, které MFF používá. Následovat bude oběd a po něm se vrhnete na analýzu dat. Na prohlížení záznamů o srážkách protonů dostanete program, se kterým Vás animátoři naučí zacházet. Data budete analyzovat ve skupinách po dvou, přičemž každá skupina dostane data jiná. Na závěr složí všechny skupiny své výsledky dohromady, aby dosáhli větší statistiky. Následovat bude videokonference moderovaná fyziky z CERNu, na které český tým zkonfrontuje své výsledky s kolegy z jiných zemí.

Pro přihlášení vyplňte tento formulář. Pokud jste učitel a chcete přihlásit více studentů, uveďte ve formuláři jejich počet a jména.

A jak to vypadalo v minulých ročnících?

2019

2018

2017

2016

  • Pondělí 22.2. 2016 na gymnáziu v Karlových Varech (tento den jsme spolupracovali se studenty z Nijmegenu (NL), Granady (ES), Krakova (PL) a Stokholmu (SE)).
  • Středa 2.3. 2016 na gymnáziu v Novém Strašecí (tento den jsme spolupracovali se studenty z Colmaru (FR), Grenoblu (FR), Londýna (UK) a Milánu (IT)).

2015

2014

Masterclasses v roce 2014 na Gymnáziu Joachima Barranda v Berouně …

Studijní materiály pro ty, kteří se už nemohou dočkat:

Historii a zážitky z přechozích ročníků najdete zde: