Masterclasses 2026, ΕΜΠ

Προχωρημένα μαθήματα Φυσικής Σωματιδίων
(για μαθητές Λυκείου)
18 Φεβρουαρίου - 1 Απριλίου 2026

Οι εκδηλώσεις στο ΕΜΠ: για μαθητές/τριες,
για καθηγητές/τριες

Πώς θα έρθετε στην Πολυτεχνειούπολη

Στην Πολυτεχνειούπολη Ζωγράφου μπορείτε να φτάσετε με το λεωφορείο 140 Πολύγωνο-Γλυφάδα, που έχει στάση απέναντι (διασχίζοντας τη Λεωφ. ΚΑΤΕΧΑΚΗ) από τη στάση του MΕΤRO ΚΑΤΕΧΑΚΗ. Το λεωφορείο αυτό (μετά από διαδρομή περίπου 5 λεπτών) κάνει στάση μπροστά από την ΠΥΛΗ ΚΟΚΚΙΝΟΠΟΥΛΟΥ (βλ. χάρτη) της Πολυτεχνειούπολης. Επίσης, το λεωφορείο 242 κάνει κυκλική διαδρομή MΕΤRO ΚΑΤΕΧΑΚΗ (στην ίδια ίδια στάση με το 140) - Πολυτεχνειούπολη, καλύπτοντας και το εσωτερικό της Πολυτεχνειούπολης. Αν έρχεστε με αυτοκίνητο, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε είτε την ΠΥΛΗ ΚΟΚΚΙΝΟΠΟΥΛΟΥ ή την ΠΥΛΗ ΚΑΤΕΧΑΚΗ-ΚΑΝΕΛΛΟΠΟΥΛΟΥ (μόνο στην άνοδο της Λεωφ. ΚΑΤΕΧΑΚΗ). Δείτε τον ηλεκτρονικό χάρτη της Πολυτεχνειούπολης και τη συγκοινωνία στη σελίδα του ΕΜΠ.

ΤΡΙΤΗ 17 ΜΑΡΤΙΟΥ 2026 (μαθητές/τριες)

Η εκδήλωση ξεκινά στος 09:00 με εισαγωγικές διαλέξεις που κρατούν ως την μεσημεριανή διακοπή (με τα αναγκαία διαλείμματα βέβαια!). Στη συνέχεια, οι μαθήτριες/τές θα ξεκινήσουν την ερευνητική εργασία τους με χρήση ηλεκτρονικών υπολογιστών.

Το πρόγραμμα της ημερίδας

Ολη η εκδήλωση θα γίνει στο Διατμηματικό PCLab που βρίσκεται στο Κτήριο του Κεντρικού Υπολογιστή (βλ. χάρτη).

Το πρόγραμμα της ημερίδας είναι το ακόλουθο:
08:45-09:00 Προσέλευση - Εγγραφή
09:00-09:45 Εισαγωγή στην Θεωρία των Στοιχειωδών Σωματιδίων (Ν. Τράκας, Ομότ. Καθ. ΕΜΠ)
09:45-10:45 Εισαγωγή στους Επιταχυντές και Ανιχνευτές (Γ. Τσιπολίτης, Καθ. ΕΜΠ)

10:45-11:15 Διάλειμμα

11:15-12:00 Εισαγωγή στην Κοσμολογία (Ε. Σαριδάκης, Δ/ντής Ερευνών, Εθνικό Αστεροσκοπείο Αθηνών)
12:00-12:30 Τα σωματίδια Ζ και Η και οι διασπάσεις τους (Ν. Τράκας, Ομότ. Καθ. ΕΜΠ)
12:30-13:00 Το λογισμικό HYPATIA (Ν. Τράκας, Ομότ. Καθ. ΕΜΠ)

13:00-14:30 Μεσημεριανό διάλειμμα. Γεύμα στο εστιατόριο του ΕΜΠ

14:30-15:00 HYPATIA (συνέχεια)
15:00-16:30 Ερευνητική εργασία, συλλογή αποτελεσμάτων
16:30-17:00 Συζήτηση των αποτελεσμάτων
17:00-18:00 Διαδικτυακή συζήτηση με ερευνητές του CERN. Quiz
18:00 Λήξη της ημερίδας

Η ερευνητική εργασία των μαθητριών/ών αφορούσε στην αναγνώριση γεγονότων της μορφής Z→ e⁺e^- ή Z→ μ⁺μ^- για την παρατήρηση του σωματιδίου Ζ, και H→l⁺l^-l⁺l^- (όπου l=e ή μ) και H→2γ για την παρατήρηση του σωματιδίου Higgs.
Το δείγμα ήταν 3000 γεγονότα, από τις συγκρούσεις πρωτονίου-πρωτονίου που πραγματοποιήθηκαν στον Μεγάλο Αδρονικό Επιταχυντή LHC, όπως καταγράφηκαν στον ανιχνευτή ATLAS. Η αναγνώριση των γεγονότων έγινε με χρήση του λογισμικού HYPATIA το οποίο, με την προυπόθεση οτι τα e⁺e^-, μ⁺μ^-, l⁺l^-l⁺l^- και γγ προέρχονται από την διάσπαση ενός σωματιδίου, υπολογίζει την (αναλλοίωτη) μάζα του διασπώμενου σωματιδίου. Κάθε ζευγάρι μαθητριών/τών ανέλυσε 50 γεγονότα.
Tα αποτελέσματα της ερευνητικής εργασίας της ημερίδας των μαθητριών/τών παρουσιάζονται στα παρακάτω διαγράμματα. Κάντε κλικ στα διαγράμματα για μεγέθυνση και σχολιασμό.

Ιστόγραμμα αναλλοίωτης μάζας e⁺e^- και μ⁺μ^-. Διακρίνεται η κορυφή του Ζ, με μέση τιμή 89,67 GeV (από το ζευγάρι των ηλεκτρονίων) και 90,89 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 9,7 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 φθάνει στα 2000 GeV. Εκτός από τις τρεις (Ζ, J/Ψ, Υ) κορυφές που ήδη είδαμε στο προηγούμενο ιστόγραμμα, βλέπουμε μια μικρή κορυφή γύρω στα 1000 GeV και άλλη μια ακόμα μικρότερη γύρω στα 1500 GeV. Τι αναπαριστούν; Νέα σωματίδια ίσως; Πράγματι, έτσι θα αναγνωρίζαμε την παρουσία νέων σωματιδίων, μονάχα που τα πραγματικά δεδομένα που αναλύουμε περιέχουν και μερικά τεχνητά (παρήχθησαν από ηλεκτρονικό υπολογιστή) που αναπαριστούν ένα υποτιθέμενο νέο σωματίδιο με μάζα γύρω στα 1000 GeV (πιθανά ένα καινούργιο Z) και ένα δεύτερο γύρω στα 1500 GeV (πιθανά το σωματίδιο υπεύθυνο για την διάδοση της βαρυτικής αλληλεπίδρασης-γκραβιτόνιο) που και αυτά μπορούν να διασπαστούν σε ζεύγη λεπτονίων.
Πάνω διάγραμμα: Ιστόγραμμα αναλλοίωτης μάζας 4 λεπτονίων. Ένα από τρόπους διάσπασης του σωματιδίου Higgs είναι ο H→(l⁺l^-)(l⁺l^-) όπου l=e ή μ (ανά ζευγάρι σωματιδίου-αντισωματιδίου). Στο ιστόγραμμα παρουσιάζεται η αναλλοίωτη μάζα των τεσσάρων λεπτονίων. Το "τοπίο" δεν είναι τόσο καθαρό εδώ. Δεν υπάρχει σαφής κορυφή. Χρειάζονται και άλλα γεγονότα για δούμε αν πράγματι έχουμε σωματίδιο που διασπάστηκε σε 4 λεπτόνια. Κάτω διάγραμμα: Ιστόγραμμα αναλλοίωτης μάζας 2 φωτονίων. ΆΛλος τρόπος διάσπασης του Η είναι σε 2 φωτόνια. Και εδώ η κατάσταση δεν είναι καλύτερη από το προηγούμενο διάγραμμα. Εμφανίζεται κάποια αύξηση των γεγονότων με μάζα γύρω στα 105 GeV αλλά δεν μπορούμε να ισχυριστούμε ότι πράγματι τα δύο φωτόνια προήλθαν από την διάσπαση ενός σωματιδίου.

Ευχαριστούμε τον Βαγγέλη Δήμο, υπεύθυνο του Διατμηματικού PCLab, για την βοήθειά του στην προετοιμασία των ηλεκτρονικών υπολογιστών και για την συνεχή υποστήριξη κατά την διάρκεια της όλης ημερίδας.
Ευχαριστούμε επίσης τους μεταπτυχιακούς/προπτυχιακούς φοιτητές Δημήτρη Καραϊβάζ, Νικήτα Κλαδά, Βασίλη Μουζάκη, Δημήτρη Ξύνη και Χρήστο Πλακατούρα, για την επίβλεψη των μαθητριών/τών κατά την διάρκεια της ερευνητικής εργασίας τους.
Τέλος ευχαριστούμε τους Νίκο Αλέξη, Αντρέα Δαζέα και Γιάννη Θεοδώνη για την συνολική βοήθειά τους στην επιτυχία της εκδήλωσης.

ΣΑΒΒΑΤΟ 14 ΜΑΡΤΙΟΥ 2026 (καθηγητές/τριες)

Οι διαλέξεις θα γίνουν στην Αίθουσα 027, στο ισόγειο του κτηρίου Φυσικής. (βλ. χάρτη)

Το πρόγραμμα της ημερίδας για τους καθηγητές/τριες είναι το ακόλουθο:
08:30-09:00 Προσέλευση - Εγγραφή στο ισόγειο του Κτηρίου Φυσικής
09:00-09:45 Εισαγωγή στην Θεωρία των Στοιχειωδών Σωματιδίων (Ν. Τράκας, Ομότ. Καθ. ΕΜΠ)
09:45-10:45 Εισαγωγή στους Επιταχυντές και Ανιχνευτές (Θ. Αλεξόπουλος, Καθ. ΕΜΠ)

10:45-11:15 Διάλειμμα

11:15-12:00 Εισαγωγή στην Κοσμολογία (Δ. Καραϊβάζ, Υποψ. Διδάκτορας)
12:00-12:30 Τα σωματίδια Ζ και Η και οι διασπάσεις τους (Ν. Τράκας, Ομότ. Καθ. ΕΜΠ)
12:30-13:00 Το λογισμικό HYPATIA (Ν. Τράκας, Ομότ. Καθ. ΕΜΠ)

13:00-14:00 Μεσημεριανό διάλειμμα. Γεύμα στο εστιατόριο του ΕΜΠ

14:00-14:30 Το λογισμικό HYPATIA (συνέχεια)
14:30-15:30 Ερευνητική εργασία
15:30-16:00 Συλλογή αποτελεσμάτων, συζήτηση
16:00 Λήξη της ημερίδας

Tα αποτελέσματα της ερευνητικής εργασίας της ημερίδας των καθηγητιών/τριών παρουσιάζονται στα παρακάτω διαγράμματα. Αναλύθηκαν γύρω στα 100 γεγονότα. Κάντε κλικ στα διαγράμματα για μεγέθυνση και σχολιασμό.

Ιστόγραμμα αναλλοίωτης μάζας e⁺e^- και μ⁺μ^-. Διακρίνεται η κορυφή του Ζ, με μέση τιμή 89,56 GeV (από το ζευγάρι των ηλεκτρονίων) και 92,19 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) εκτείνεται έως τα 2000 GeV. Εκτός από τις τρεις (Ζ, J/Ψ, Υ) κορυφές που ήδη είδαμε στο προηγούμενο ιστόγραμμα, βλέπουμε δύο μικρές κορυφές γύρω στα 1000 GeV και στα 1500 GeV. Τι αναπαριστούν; Νέα 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 και άλλο ένα γύρω στα 1500 GeV που και αυτά θα μπορούσαν να διασπαστούν σε ζευγάρι e⁺e^- και μ⁺μ^-.

Επιστροφή στη βασική σελίδα MASTERCLASSES 2026
Επιστροφή στις εκδηλώσεις της Αθήνας

Masterclasses 2005	Masterclasses 2006	Masterclasses 2007	Masterclasses 2008
Masterclasses 2009	Masterclasses 2010	Masterclasses 2011	Masterclasses 2012
Masterclasses 2013	Masterclasses 2014	Masterclasses 2015	Masterclasses 2016
Masterclasses 2017	Masterclasses 2018	Masterclasses 2019	Masterclasses 2020
Masterclasses 2021	Masterclasses 2022	Masterclasses 2023	Masterclasses 2024
Masterclasses 2025