Προχωρημένα μαθήματα Φυσικής Σωματιδίων
(για μαθητές Λυκείου)
15 Φεβρουαρίου - 28 Μαρτίου 2018
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 200 σημεία σε 42 χώρες και με συμμετοχή που ξεπερνά τους 10 000 μαθητές
διοργανώνονται κάθε χρόνο, για τρεις εβδομάδες, γύρω στον Μάρτιο
οργανώνονται από το Τεχνικό Πανεπιστήμιο της Δρέσδης (TU Dresden) σε συνεργασία με την Διεθνή Ομάδα Εκλαΐκευσης
Φυσικής Σωματιδίων (International Particle Physics Outreach Group, IPPOG). Στην Ελλάδα, συμμετέχουν τα Πανεπιστήμια Αθήνας, Θεσσαλονίκης και Κρήτης,
το ΕΚΕΦΕ "Δημόκριτος" και το Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο
Κάθε χρόνο, περίπου 13 000 μαθητές Λυκείου από
52 χώρες επισκέπτονται για μία ημέρα
ένα από τα 215 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 που αφορούν τα στοιχειώδη σωματίδια και τις μεταξύ τους δυνάμεις, 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.
Και το 2018, η Διεθνής Ομάδα Εκλαΐκευσης Φυσικής Σωματιδίων
(Internatioanal Particle Physics Outreach
Group, IPPOG) διοργανώνει τα MASTERCLASSES 2017 από 15.2 έως 28.3, όπου κάθε ημέρα θα συμμετέχουν
έως και πέντε 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 2018 το Ελληνικό
τμήμα αυτής της διοργάνωσης. Αυτή τη χρονιά εκδήλωση διοργανώνουν τα Πανεπιστήμια Αθηνών, Θεσσαλονίκης και Κρήτης, το ΕΜΠ, το Ερευνητικό Κέντρο
Φυσικών Επιστημών "Δημόκριτος" καθώς και το ΕΚΦΕ Κέντρου Θεσσαλονίκης.
Όπως κάθε χρόνο, μια ημέρα είναι αφιερωμένη σε Καθηγητές Μέσης Εκπαίδευσης.
Για την Ελλάδα, τμήμα Καθηγητών διοργανώνει το ΕΜΠ.
Δείτε εδώ το έγγραφο που στάλθηκε στο Υπουργείο
Παιδείας Έρευνας και Θρησκευμάτων και μέσω αυτού σε όλα τα Γενικά και Επαγγελματικά Λύκεια καθώς και στα ΕΚΦΕ όλης χώρας.
Εδώ μπορείτε να βρείτε το σχετικό έγγραφο του Υπουργείου για την μετακίνση των μαθητών.
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 την περιοχή της Θεσσαλονίκης (Παν. Θεσσαλονίκης και ΕΚΦΕ Κέντρου), κάντε κλικ εδώ. Για το Παν. Κρήτης, κάντε κλικ εδώ.
• Κυριακή 4 Φεβρουαρίου 2018. MasterClasses σε μαθητές/τριες της περιοχής της Λαμίας.
Οι εισαγωγικές ομιλίες δόθηκαν από τους Γιάννη Νταλιάνη και Νίκο Τράκα.
Η διοργάνωση έγινε από το παράρτημα Ανατολικής Στερεάς της Ένωσης Ελλήνων Φυσικών, τον Πολιτιστικό, Φιλοσοφικό και Επιστημονικό Όμιλο Λαμίας «300»,
το Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας και την Περιφέρεια Στερεάς Ελλάδας.
Δείτε τα αποτελέσματα της ερευνητικής εργασίας των μαθητών/τριών (κάντε κλικ στα διαγράμματα για μεγέθυνση και σχολιασμό).
Ιστόγραμμα αναλλοίωτης μάζας e+e- και μ+μ-.
Διακρίνεται η κορυφή του Ζ, με μέση τιμή 89,35GeV (από το ζευγάρι των ηλεκτρονίων) και 90,67 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 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. 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.
Μερικές φωτογραφίες από την εκδήλωση (κάντε κλικ στη φωτογραφία για μεγέθυνση):
Κατάλογος των μαθητών/τριών και καθηγητών/τριών που συμμετείχαν στην εκδήλωση.
• Τετάρτη 7 Φεβρουαρίου 2018. MasterClasses σε μαθητές/τριες της περιοχής του Πειραιά.
Οι εισαγωγικές ομιλίες δόθηκαν από τους Γιάννη Νταλιάνη και Νίκο Τράκα.
Υπεύθυνος της οργάνωσης της ημερίδας ήταν ο Νίκος Παπαδάκης, Φυσικός ΠΕ04 στην Ιωνίδειο Σχολή του Πειραιά.
Δείτε τα αποτελέσματα της ερευνητικής εργασίας των μαθητών/τριών (κάντε κλικ στα διαγράμματα για μεγέθυνση και σχολιασμό).
Ιστόγραμμα αναλλοίωτης μάζας e+e- και
μ+μ-.
Διακρίνεται η κορυφή του Ζ, με μέση τιμή 89,72GeV (από το ζευγάρι των ηλεκτρονίων) και 90,59 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 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. 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.
Μερικές φωτογραφίες από την εκδήλωση (κάντε κλικ στη φωτογραφία για μεγέθυνση):
Κατάλογος των μαθητών/τριών που συμμετείχαν στην εκδήλωση.
• Κυριακή 22 Απριλίου 2018. MasterClasses σε μαθητές/τριες της Ρόδου.
Οι εισαγωγικές ομιλίες δόθηκαν από τον Στράτο Καρβέλλα, υπεύθυνο ΕΚΦΕ Ρόδου, ο οποίος διοργάνωσε και την όλη εκδήλωση.
Δείτε τα αποτελέσματα της ερευνητικής εργασίας των μαθητών/τριών (κάντε κλικ στο διάγραμμα για μεγέθυνση και σχολιασμό).
Ιστόγραμμα αναλλοίωτης μάζας e+e- και
μ+μ-.
Διακρίνεται η κορυφή του Ζ, με μέση τιμή 89,68GeV (από το ζευγάρι των ηλεκτρονίων) και 90,54 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.
Μερικές φωτογραφίες από την εκδήλωση (κάντε κλικ στη φωτογραφία για μεγέθυνση):
Κατάλογος των μαθητών/τριών που συμμετείχαν στην εκδήλωση.
• Τετάρτη 25 Απριλίου 2018. MasterClasses σε μαθητές/τριες της περιοχής της Βάρδας Ηλείας.
Οι εισαγωγικές ομιλίες δόθηκαν από τους Γιάννη Νταλιάνη και Νίκο Τράκα.
Υπεύθυνη της οργάνωσης της ημερίδας ήταν Στέλλα Κλαυδιανού, Φυσικός ΠΕ04, στο ΓΕ.Λ. Βάρδας.
Τα έξοδα μετακίνησης των ομιλητών καλύφθηκαν από πρόγραμαμ ERASMUS+ του ΓΕ.Λ. Βάρδας.
Δείτε τα αποτελέσματα της ερευνητικής εργασίας των μαθητών/τριών (κάντε κλικ στα διαγράμματα για μεγέθυνση και σχολιασμό).
Ιστόγραμμα αναλλοίωτης μάζας e+e- και
μ+μ-.
Διακρίνεται η κορυφή του Ζ, με μέση τιμή 89,77GeV (από το ζευγάρι των ηλεκτρονίων) και 90,55 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 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. 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.
Μερικές φωτογραφίες από την εκδήλωση (κάντε κλικ στη φωτογραφία για μεγέθυνση):
Κατάλογος των μαθητών/τριών που συμμετείχαν στην εκδήλωση.
• Παρασκευή 21 Σεπτεμβρίου 2018. MasterClasses σε μαθητές/τριες της Κέρκυρας.
Οι εισαγωγικές ομιλίες δόθηκαν από τον Νίκο Τράκα.
Υπεύθυνος της οργάνωσης της ημερίδας ήταν ο Πάνος Μουρούζης, Υπεύθυνος Ε.Κ.Φ.Ε. Κέρκυρας.
Η εκδήλωση έγινε στο πλαίσιο του "Corfu Summer Institute, 18th Hellenic School and Workshops on
Elementary Particle Physics and Cosmology".
Δείτε τα αποτελέσματα της ερευνητικής εργασίας των μαθητών/τριών (κάντε κλικ στα διαγράμματα για μεγέθυνση και σχολιασμό).
Ιστόγραμμα αναλλοίωτης μάζας e+e- και
μ+μ-.
Διακρίνεται η κορυφή του Ζ, με μέση τιμή 89,88GeV (από το ζευγάρι των ηλεκτρονίων) και 90,25 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 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. 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.
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 λίγο χαμηλώτερη από 110 GeV αλλά δεν μπορούμε να ισχυριστούμε ότι πράγματι τα δύο φωτόνια προήλθαν από την διάσπαση ενός σωματιδίο
Μερικές φωτογραφίες από την εκδήλωση (κάντε κλικ στη φωτογραφία για μεγέθυνση):
Κατάλογος των μαθητών/τριών που συμμετείχαν στην εκδήλωση.
IPPOG
Η αφίσα της εκδήλωσης: