Προχωρημένα μαθήματα Φυσικής Σωματιδίων
(για μαθητές Λυκείου)
25 Φεβρουαρίου - 22 Μαρτίου 2013
Ανακαλύψτε τον κόσμο των Κουάρκ και των Λεπτονίων
με πραγματικά πειραματικά δεδομένα
άφησε το σχολείο για μια μέρα και έλα στο πλησιέστερο Πανεπιστήμιο ή Ερευνητικό Κέντρο
ανακάλυψε θέματα και μεθόδους στη βασική έρευνα για την ύλη και τις δυνάμεις της
πραγματοποίησε μετρήσεις σε πραγματικά γεγονότα από τα πειράματα του CERN
πάρε μέρος σε μια διεθνή συζήτηση (μέσω internet) για τα αποτελέσματα των μετρήσεών σου
Τα Προχωρημένα Μαθήματα Φυσικής Σωματιδίων
προσφέρουν την ευκαιρία σε μαθητές Λυκείου να γνωρίσουν τη Φυσική των Σωματιδίων
γίνονται σε πάνω από 130 πόλεις σε 37 χώρες και με συμμετοχή που ξεπερνά τους 10 000 μαθητές
διοργανώνονται κάθε χρόνο, για τρεις εβδομάδες, τον Φεβρουάριο - Μάρτιο
στην Ελλάδα, συμμετέχουν τα Πανεπιστήμια Αθήνας, Θεσσαλονίκης και Κρήτης, το ΕΚΕΦΕ "Δημόκριτος" και το Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο
Κάθε χρόνο, περίπου 10 000 μαθητές Λυκείου από
37 χώρες επισκέπτονται για μία ημέρα
ένα από τα 160 Πανεπιστήμια ή Ερευνητικά Κέντρα της περιοχής τους με σκοπό να λύσουν τα αινίγματα της φυσικής
των σωματιδίων. Ομιλίες από ενεργούς ερευνητές-επιστήμονες επεξηγούν και αναλύουν τομείς και μεθόδους της βασικής
έρευνας στην περιοχή των στοιχειωδών σωματιδίων και των δυνάμεών τους, δίνοντας την δυνατότητα στους ίδιους τους
μαθητές να επεξεργαστούν πραγματικά πειραματικά δεδομένα από πειράματα φυσικής σωματιδίων. Στο τέλος της ημέρας,
όπως γίνεται σε κάθε διεθνή συνεργασία, οι συμμετέχοντες μαθητές συνδέονται, μέσω διαδικτύου, και συζητούν τα
αποτελέσματά τους και την εμπειρία τους.
Όπως και πέρυσι, θα χρησιμοποιηθούν δεδομένα των 3 προηγούμενων ετών, από τα πειράματα που τρέχουν στον επιταχυντή LHC στο CERN!
Το 2013, η Διεθνής Ομάδα Εκλαΐκευσης Φυσικής Σωματιδίων
(Internatioanal Particle Physics Outreach
Group, IPPOG) διοργανώνει τα MASTERCLASSES 2013 από 25.2 έως 22.3, όπου κάθε ημέρα θα συμμετέχουν
έως και έξι Πανεπιστήμια/Ερευνητικά Ιδρύματα.
HΕλληνική Ομάδα Εκλαΐκευσης,
σε συνεργασία με την
Πανελλήνια Ένωση Υπευθύνων Εργαστηριακών Κέντρων Φυσικών Επιστημών(ΠΑΝΕΚΦΕ) και τα κατά τόπους Εργαστηριακά Κέντρα Φυσικών Επιστημών (ΕΚΦΕ), συντονίζει και το 2013 το Ελληνικό
τμήμα αυτής της διοργάνωσης. Και εφέτος συμμετέχουν τα Πανεπιστήμια Αθηνών, Θεσσαλονίκης και Κρήτης, το ΕΜΠ και το Ερευνητικό Κέντρο
Φυσικών Επιστημών "Δημόκριτος".
Όπως κάθε χρόνο, μια ημέρα είναι αφιερωμένη σε Καθηγητές Μέσης Εκπαίδευσης.
Για την Ελλάδα, τμήμα Καθηγητών διοργανώνει το ΕΜΠ.
ΠΟΙΟΙ ΜΠΟΡΟΥΝ ΝΑ ΣΥΜΜΕΤΑΣΧΟΥΝ Οι μαθητές πρέπει να φοιτούν στην Γ΄ή Β' Λυκείου, Θετικής ή Τεχνολογικής Κατεύθυνσης, να έχουν
απλές βασικές γνώσεις χειρισμού ηλεκτρονικού υπολογιστή και Αγγλικών (επιπέδου Lower). Οι καθηγητές θα πρέπει να είναι κλάδου ΠΕ4.
ΠΩΣ ΘΑ ΔΗΛΩΣΩ ΣΥΜΜΕΤΟΧΗ Δηλώσεις συμμετοχής. Για την περιοχή της Αθήνας (Παν. Αθηνών, Δημόκριτος και ΕΜΠ) κάντε κλικ εδώ. Για το Παν. Κρήτης κάντε κλικ εδώ. Για το Παν. Θεσσαλονίκης, κάντε κλικ εδώ.
Τοπικά Masterclasses
• Σάββατο, 6 Απριλίου 2013. MasterClasses στους μεταπτυχιακούς φοιτητές του Διατμηματικού Προγράμματος Μεταπτυχιακών Σπουδών
"Φυσική και Τεχνολογικές Εφαρμογές" της Σχολής Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών του ΕΜΠ.
Συμμετείχαν οι φοιτητές: Ι. Ασημάκης, Ε. Μαγγιώρου, Λ. Μακρυγιάννη, Α. Μελιτσιώτης, Κ. Πρεκετές-Σιγάλας, Χ. Σταθόπουλος, Θ. Σταματόπουλος και
Μ. Τέτα.
• MasterClasses στους μαθητές του Όμίλου Φυσικής του Βαρβακείου Λυκείου. Σχολ. έτος: 2012-2013
(δείτε τη σχετική αναφορά σε αρχείο pdf)
• Παρασκευή 18 Οκτωβρίου 2013. MasterClasses σε μαθητές Β' και Γ' Λυκείου της περιοχής της Κομοτηνής σε συνεργασία με το ΕΚΦΕ Ροδόπης.
Οι εισαγωγικές ομιλίες προς τους μαθητές δόθηκαν από τους Σοφία Κυριαζοπούλου (υπεύθυνη ΕΚΦΕ Ροδόπης), Δημήτρη Λουκά (ΕΚΕΦΕ Δημόκριτος) και
Νίκο Τράκα (ΕΜΠ). Δείτε τα ποτελέσματα της ερευνητικής εργασίας των μαθητών (κάντε κλικ στα διαγράμματα για μεγέθυνση και σχολιασμό).
Ιστόγραμμα αναλλοίωτης μάζας e+e- και μ+μ-.
Διακρίνεται η κορυφή του Ζ, με μέση τιμή 88,35GeV (από το ζευγάρι των ηλεκτρονίων) και 90,56 GeV (από το ζευγάρι των μιονίων). Το Ζ έχει ίδια
πιθανότητα διάσπασης σε e+e- και μ+μ-. Η διαφορά που φαίνεται στο ιστόγραμμα οφείλεται στο γεγονός
ότι τα γεγονότα με μιόνια είναι πολύ ευκολότερα αναγνωρίσιμα. Οι μικρότερες κορυφές γύρω στα 3 GeV και 10 GeV αντιστοιχούν στο σωματίδιο J/Ψ
(δέσμια κατάσταση ενός c και ενός αντι-c κουαρκ, 3,1 GeV) και στο σωματίδιο Υ (δέσμια κατάσταση ενός b και ενός αντι-b κουαρκ, 9,46 GeV).
Η μάζα του Ζ που δίνουν οι επιστήμονες είναι 91,1876±0,0021 GeV.
Ιστόγραμμα αναλλοίωτης μάζας e+e- και μ+μ-.
Ίδιο με το προηγούμενο, αλλά η κλίμακα στον οριζόντιο άξονα (μάζα) φτάνει έως τα 1500 GeV. Εκτός από τις τρεις (Ζ, J/Ψ, Υ) κορυφές που ήδη είδαμε στο προηγούμενο
ιστόγραμμα, βλέπουμε μια μικρή κορυφή γύρω στα 1000 GeV. Τι αναπαριστά; Ένα νέο σωματίδιο ίσως; Πράγματι, έτσι θα αναγνωρίζαμε την παρουσία
ενός νέου σωματιδίου, μονάχα που τα πραγματικά δεδομένα περιέχουν και μερικά τεχνητά (παρήχθησαν από ηλεκτρονικό υπολογιστή)
που αναπαριστούν ένα υποτιθέμενο νέο σωματίδιο με μάζα γύρω στα 1000 GeV.
Ιστόγραμμα αναλλοίωτης μάζας 4 λεπτονίων πάνω) και 2 φωτονίων. Ένα από τρόπους διάσπασης του σωματιδίου
Higgs είναι ο H→l+l-l+l- όπου l=e ή μ (ανά ζευγάρι σωματιδίου-αντισωματιδίου). Η κατάσταση είναι πολύ αβέβαιη.
Δεν εμφανίζεται κάποια καθαρή κορυφή.
Ένα άλλος τρόπος διάσπασης του σωματιδίου Higgs είναι ο H→2γ. Στο ιστόγραμμα παρουσιάζεται η αναλλοίωτη μάζα των 2 φωτονίων. Εδώ η κατάσταση είναι κάπως
καλύτερη από το προηγούμενο διάγραμμα. Εμφανίζεται κάποια αύξηση των γεγονότων με μάζα λίγο χαμηλώτερη από 120 GeV.
Η κορυφή που εμφανίζεται γύρω στα 90 GeV οφείλεται στην λάθος αναγνώριση ζεύγους ηλεκτρονίου-ποζιτρονίου ως ζεύγος φωτονίων.
Οπότε, παρουσιάζεται μια κορυφή στη μάζα του Ζ (91,18 GeV).
Μερικές φωτογραφίες από την εκδήλωση (κάντε κλικ στη φωτογραφία για μεγέθυνση):
Κατάλογος των μαθητών/τριών που συμμετείχαν στην εκδήλωση.
• Δευτέρα 25 Νοεμβρίου 2013. MasterClasses σε μαθητές Β' και Γ' Λυκείου της περιοχής του Βύρωνα (Αττικής).
Τον συντονισμό της εκδήλωσης είχε ο Ανδρέας Δαζέας (υποψήφιος διδάκτορας ΕΜΠ).
Η εκδήλωση έγινε στο 3ο Λύκειο Βύρωνα. Οι εισαγωγικές ομιλίες προς τους μαθητές δόθηκαν από τους Γιώργο Αναγνώστου (ΕΚΕΦΕ Δημόκριτος) και Νίκο Τράκα (ΕΜΠ).
Δείτε τα αποτελέσματα της ερευνητικής εργασίας των μαθητών (κάντε κλικ στα διαγράμματα για μεγέθυνση και σχολιασμό).
Ιστόγραμμα αναλλοίωτης μάζας e+e- και μ+μ-.
Διακρίνεται η κορυφή του Ζ, με μέση τιμή 87,59GeV (από το ζευγάρι των ηλεκτρονίων) και 90,71 GeV (από το ζευγάρι των μιονίων). Το Ζ έχει ίδια
πιθανότητα διάσπασης σε e+e- και μ+μ-. Η διαφορά που φαίνεται στο ιστόγραμμα οφείλεται στο γεγονός
ότι τα γεγονότα με μιόνια είναι πολύ ευκολότερα αναγνωρίσιμα. Οι μικρότερες κορυφές γύρω στα 3 GeV και 10 GeV αντιστοιχούν στο σωματίδιο J/Ψ
(δέσμια κατάσταση ενός c και ενός αντι-c κουαρκ, 3,1 GeV) και στο σωματίδιο Υ (δέσμια κατάσταση ενός b και ενός αντι-b κουαρκ, 9,46 GeV).
Η μάζα του Ζ που δίνουν οι επιστήμονες είναι 91,1876±0,0021 GeV.
Ιστόγραμμα αναλλοίωτης μάζας e+e- και μ+μ-.
Ίδιο με το προηγούμενο, αλλά η κλίμακα στον οριζόντιο άξονα (μάζα) φτάνει έως τα 1500 GeV. Εκτός από τις τρεις (Ζ, J/Ψ, Υ) κορυφές που ήδη είδαμε στο προηγούμενο
ιστόγραμμα, βλέπουμε μια μικρή κορυφή γύρω στα 1000 GeV. Τι αναπαριστά; Ένα νέο σωματίδιο ίσως; Πράγματι, έτσι θα αναγνωρίζαμε την παρουσία
ενός νέου σωματιδίου, μονάχα που τα πραγματικά δεδομένα περιέχουν και μερικά τεχνητά (παρήχθησαν από ηλεκτρονικό υπολογιστή)
που αναπαριστούν ένα υποτιθέμενο νέο σωματίδιο με μάζα γύρω στα 1000 GeV.
Ιστόγραμμα αναλλοίωτης μάζας 4 λεπτονίων πάνω) και 2 φωτονίων. Ένα από τρόπους διάσπασης του σωματιδίου
Higgs είναι ο H→l+l-l+l- όπου l=e ή μ (ανά ζευγάρι σωματιδίου-αντισωματιδίου). Η κατάσταση είναι πολύ αβέβαιη.
Δεν εμφανίζεται κάποια καθαρή κορυφή.
Ένα άλλος τρόπος διάσπασης του σωματιδίου Higgs είναι ο H→2γ. Στο ιστόγραμμα παρουσιάζεται η αναλλοίωτη μάζα των 2 φωτονίων. Εδώ η κατάσταση είναι κάπως
καλύτερη από το προηγούμενο διάγραμμα. Εμφανίζεται κάποια αύξηση των γεγονότων με μάζα λίγο χαμηλώτερη από 120 GeV.
Η κορυφή που εμφανίζεται γύρω στα 90 GeV οφείλεται στην λάθος αναγνώριση ζεύγους ηλεκτρονίου-ποζιτρονίου ως ζεύγος φωτονίων.
Οπότε, παρουσιάζεται μια κορυφή στη μάζα του Ζ (91,18 GeV).
Μερικές φωτογραφίες από την εκδήλωση (κάντε κλικ στη φωτογραφία για μεγέθυνση):
Κατάλογος των μαθητών/τριών που συμμετείχαν στην εκδήλωση.
• Δευτέρα 9 Δεκεμβρίου 2013. MasterClasses σε μαθητές Β' και Γ' Λυκείου της περιοχής της Γλυφάδας (Αττικής).
Τον συντονισμό της εκδήλωσης είχε ο Ανδρέας Δαζέας (υποψήφιος διδάκτορας ΕΜΠ).
Η εκδήλωση έγινε στο 2ο Λύκειο Γλυφάδας.
Οι εισαγωγικές ομιλίες προς τους μαθητές δόθηκαν από τον Νίκο Τράκα (ΕΜΠ).
Δείτε τα αποτελέσματα της ερευνητικής εργασίας των μαθητών (κάντε κλικ στα διαγράμματα για μεγέθυνση και σχολιασμό).
Ιστόγραμμα αναλλοίωτης μάζας e+e- και μ+μ-.
Διακρίνεται η κορυφή του Ζ, με μέση τιμή 87,61GeV (από το ζευγάρι των ηλεκτρονίων) και 90,58 GeV (από το ζευγάρι των μιονίων). Το Ζ έχει ίδια
πιθανότητα διάσπασης σε e+e- και μ+μ-. Η διαφορά που φαίνεται στο ιστόγραμμα οφείλεται στο γεγονός
ότι τα γεγονότα με μιόνια είναι πολύ ευκολότερα αναγνωρίσιμα. Η μικρότερη κορυφή γύρω κάτω από τα 10 GeV αντιστοιχεί στο σωματίδιο J/Ψ
(δέσμια κατάσταση ενός c και ενός αντι-c κουαρκ, 3,1 GeV) και στο σωματίδιο Υ (δέσμια κατάσταση ενός b και ενός αντι-b κουαρκ, 9,46 GeV) (Οι δυό κορυφές
δεν μπορούν να ξεχωριστούν με τα δεδομένα που αναλύθηκαν).
Η μάζα του Ζ που δίνουν οι επιστήμονες είναι 91,1876±0,0021 GeV.
Ιστόγραμμα αναλλοίωτης μάζας e+e- και μ+μ-.
Ίδιο με το προηγούμενο, αλλά η κλίμακα στον οριζόντιο άξονα (μάζα) φτάνει έως τα 1500 GeV. Εκτός από τις τρεις (Ζ, J/Ψ, Υ) κορυφές που ήδη είδαμε στο προηγούμενο
ιστόγραμμα, βλέπουμε μια μικρή κορυφή γύρω στα 1000 GeV. Τι αναπαριστά; Ένα νέο σωματίδιο ίσως; Πράγματι, έτσι θα αναγνωρίζαμε την παρουσία
ενός νέου σωματιδίου, μονάχα που τα πραγματικά δεδομένα περιέχουν και μερικά τεχνητά (παρήχθησαν από ηλεκτρονικό υπολογιστή)
που αναπαριστούν ένα υποτιθέμενο νέο σωματίδιο με μάζα γύρω στα 1000 GeV.
Ιστόγραμμα αναλλοίωτης μάζας 4 λεπτονίων πάνω) και 2 φωτονίων. Ένα από τρόπους διάσπασης του σωματιδίου
Higgs είναι ο H→l+l-l+l- όπου l=e ή μ (ανά ζευγάρι σωματιδίου-αντισωματιδίου). Η κατάσταση είναι πολύ αβέβαιη.
Δεν εμφανίζεται κάποια καθαρή κορυφή.
Ένα άλλος τρόπος διάσπασης του σωματιδίου Higgs είναι ο H→2γ. Στο ιστόγραμμα παρουσιάζεται η αναλλοίωτη μάζα των 2 φωτονίων. Εδώ η κατάσταση είναι κάπως
καλύτερη από το προηγούμενο διάγραμμα. Εμφανίζεται κάποια αύξηση των γεγονότων με μάζα λίγο χαμηλώτερη από 120 GeV.
Μερικές φωτογραφίες από την εκδήλωση (κάντε κλικ στη φωτογραφία για μεγέθυνση):
Κατάλογος των μαθητών/τριών που συμμετείχαν στην εκδήλωση.
• Δευτέρα 16 Δεκεμβρίου 2013. MasterClasses σε μαθητές Β' και Γ' Λυκείου της περιοχής του Αλίμου (Αττικής).
Τον συντονισμό της εκδήλωσης είχε ο Ανδρέας Δαζέας (υποψήφιος διδάκτορας ΕΜΠ).
Η εκδήλωση έγινε στο 4ο Λύκειο Αλίμου.
Οι εισαγωγικές ομιλίες προς τους μαθητές δόθηκαν από τους Γιώργο Αναγνώστου (ΕΚΕΦΕ Δημόκριτος) και Νίκο Τράκα (ΕΜΠ).
Δείτε τα αποτελέσματα της ερευνητικής εργασίας των μαθητών (κάντε κλικ στα διαγράμματα για μεγέθυνση και σχολιασμό).
Ιστόγραμμα αναλλοίωτης μάζας e+e- και μ+μ-.
Διακρίνεται η κορυφή του Ζ, με μέση τιμή 88,65 GeV (από το ζευγάρι των ηλεκτρονίων) και 90,26 GeV (από το ζευγάρι των μιονίων). Το Ζ έχει ίδια
πιθανότητα διάσπασης σε e+e- και μ+μ-. Η διαφορά που φαίνεται στο ιστόγραμμα οφείλεται στο γεγονός
ότι τα γεγονότα με μιόνια είναι πολύ ευκολότερα αναγνωρίσιμα. Η μικρότερη κορυφή γύρω κάτω από τα 10 GeV αντιστοιχεί στο σωματίδιο J/Ψ
(δέσμια κατάσταση ενός c και ενός αντι-c κουαρκ, 3,1 GeV) και στο σωματίδιο Υ (δέσμια κατάσταση ενός b και ενός αντι-b κουαρκ, 9,46 GeV).
Η μάζα του Ζ που δίνουν οι επιστήμονες είναι 91,1876±0,0021 GeV.
Ιστόγραμμα αναλλοίωτης μάζας e+e- και μ+μ-.
Ίδιο με το προηγούμενο, αλλά η κλίμακα στον οριζόντιο άξονα (μάζα) φτάνει έως τα 1500 GeV. Εκτός από τις τρεις (Ζ, J/Ψ, Υ) κορυφές που ήδη είδαμε στο προηγούμενο
ιστόγραμμα, βλέπουμε μια μικρή κορυφή γύρω στα 1000 GeV. Τι αναπαριστά; Ένα νέο σωματίδιο ίσως; Πράγματι, έτσι θα αναγνωρίζαμε την παρουσία
ενός νέου σωματιδίου, μονάχα που τα πραγματικά δεδομένα περιέχουν και μερικά τεχνητά (παρήχθησαν από ηλεκτρονικό υπολογιστή)
που αναπαριστούν ένα υποτιθέμενο νέο σωματίδιο με μάζα γύρω στα 1000 GeV.
Ιστόγραμμα αναλλοίωτης μάζας 4 λεπτονίων πάνω) και 2 φωτονίων. Ένα από τρόπους διάσπασης του σωματιδίου
Higgs είναι ο H→l+l-l+l- όπου l=e ή μ (ανά ζευγάρι σωματιδίου-αντισωματιδίου). Η κατάσταση είναι πολύ αβέβαιη.
Δεν εμφανίζεται κάποια καθαρή κορυφή. Η αύξηση των γεγονότων γύρω στα 180 GeV οφείλεται πιθανή παραγωγή δύο Ζ από ανεξάρτητες διαδικασίες και την διάσπαση του καθενός
σε ζευγάρι λεπτονίου-αντιλεπτονίου.
Ένα άλλος τρόπος διάσπασης του σωματιδίου Higgs είναι ο H→2γ. Στο ιστόγραμμα παρουσιάζεται η αναλλοίωτη μάζα των 2 φωτονίων. Εδώ η κατάσταση είναι κάπως
καλύτερη από το προηγούμενο διάγραμμα. Εμφανίζεται κάποια αύξηση των γεγονότων με μάζα λίγο χαμηλώτερη από 120 GeV.
Μερικές φωτογραφίες από την εκδήλωση (κάντε κλικ στη φωτογραφία για μεγέθυνση):
Κατάλογος των μαθητών/τριών που συμμετείχαν στην εκδήλωση.
IPPOG
Η αφίσα της εκδήλωσης: