Masterclasses 2012

Προχωρημένα μαθήματα Φυσικής Σωματιδίων
(για μαθητές Λυκείου)
27 Φεβρουαρίου - 24 Μαρτίου 2012

Οι εκδηλώσεις στο ΕΜΠ
για μαθητές, για καθηγητές

Πώς θα έρθετε στην Πολυτεχνειούπολη

Στην Πολυτεχνειούπολη Ζωγράφου μπορείτε να φτάσετε με το λεωφορείο 140 Πολύγωνο-Γλυφάδα, που κάνει 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 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.

Τετάρτη 21 Μαρτίου 2012 (μαθητές)

Τα μαθήματα θα γίνουν στην αίθουσα υπολογιστών, στο Κτήριο του Κεντρικού Υπολογιστή (1ος όροφος) της Πολυτεχνειούπολης Ζωγράφου (βλ. χάρτη). Ακολουθείστε τα βέλη ανάλογα αν έρχεστε με αυτοκίνητο ή με τα πόδια. Η αίθουσα περιλαμβάνει 60 προσωπικούς υπολογιστές.

Το πρόγραμμα της ημερίδας για τους μαθητές είναι το ακόλουθο:
08:30-09:00 Προσέλευση - Εγγραφή στον 1ο όροφο του Κτηρίου του Κεντρικού Υπολογιστή
09:00-09:45 Εισαγωγή στην Θεωρία των Στοιχειωδών Σωματιδίων
09:45-11:00 Εισαγωγή στους Επιταχυντές και Ανιχνευτές

11:00-11:30 Διάλειμα

11:30-12:00 Το σωματίδιο Ζ και οι διασπάσεις του
12:00-12:30 Το λογισμικό HYPATIA

12:30-14:30 Γεύμα

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 Συνδιάσκεψη μέσω Διαδικτύου, Quiz
18:00 Απονομή Διπλωμάτων, Λήξη

Tαποτελέσματα της ερευνητικής εργασίας της ημερίδας των μαθητών (κάντε κλικ στο διάγραμμα για μεγέθυνση).

Η ερευνητική εργασία των μαθητών έγκειτο στην αναγνώριση γεγονότων της μορφής Z⇒ e⁺e^- ή Z⇒ μ⁺μ^-.
Το δείγμα ήταν 1500 γεγονότα, από τις συγκρούσεις πρωτονίου-πρωτονίου που πραγματοποιήθηκαν το 2009 και το 2010 στον Μεγάλο Αδρονικό Επιταχυντή LHC, όπως καταγράφηκαν στον ανιχνευτή ATLAS. Η αναγνώριση των γεγονότων έγινε με χρήση του λογισμικού HYPATIA, το οποίο υπολόγιζε άμεσα την μάζα που αντιστοιχεί στο σωματίδιο Z.
Από το ιστόγραμμα που έδωσe η επεξεργασία των γεγονότων από τους μαθητές, η μάζα του Z μετρήθηκε να είναι m=89,65 GeV. Η αντίστοιχη τιμή που έχουν μετρήσει οι επιστήμονες, από πληθώρα πειραμάτων και δισεκατομμύρια γεγονότων, είναι m=91.1876±0,0021 GeV. Επομένως, πράγματι μπορούμε να πούμε για πλήρη επιτυχία της ερευνητικής εργασίας των μαθητών.

Η αύξηση των γεγονότων στην περιοχή των 3,08 GeV και 9,61 GeV αντιστοιχούν στα σωματίδια J/Ψ και Y που αποτελούν δέσμιες καταστάσεις κουάρκ-αντικουάρκ. Στην πρώτη περίπτωση είναι το c κουάρκ και στη δεύτερη περίπτωση το b κουάρκ. Η αύξηση γεγονότων στην περιοχή των 1000,93 GeV σηματοδοτεί την παρουσία κάποιου νέου σωματιδίου με αντίστοιχη μάζα m∼ 1000 GeV. Η στατιστική που έχουμε όμως είναι πολύ μικρή. Προσέξτε πώς ξεχωρίζει η κορυφή του Z, στα ∼ 90 GeV, εν σχέση με αυτήν στα ∼ 1000 GeV. Οπότε, μπορεί να ανακαλύψαμε ένα νέο σωματίδιο; Όχι ακριβώς! Τα 1500 γεγονότα δεν είναι όλα πραγματικά! Περιέχουν και ένα ποσοστό γεγονότων που παρήχθησαν από ηλεκτρονικό υπολογιστή και αναπαριστούν τι ακριβώς θα παρατηρούσαμε αν πράγματι υπήρχει ένα τέτοιο βαρύ σωματίδιο. Έτσι ακριβώς ανακαλύπτουν οι επιστήμονες τα νέα σωματίδια!
Φωτογραφίες από την εκδήλωση (κάντε κλικ στις φωτογραφίες για μεγέθυνση)

Ευχαριστούμε τους μεταπτυχιακούς φοιτητές Δήμητρα Κάντα, Καστριώτη Μαρία, Γιώργο Μανωλάκο, Νάνσυ Ξαγκώνη, Γρηγόρη Πατέλλη και Στέργιο Τσιγαρίδα για την επίβλεψη κατά την διάρκεια της ερευνητικής εργασίας. Ευχαριστούμε επίσης τους Μάρκο Καραμπάτση και Χριστόδουλο Φραγκουδάκη, του Διατμηματικού PCLab, για την συμβολή τους στην επιτυχία της διοργάνωσης.

Σάββατο 17 Μαρτίου 2012 (καθηγητές)

Τα μαθήματα θα γίνουν στην αίθουσα σεμιναρίων του 3ου ορόφου του Κτηρίου Φυσικής στην Πολυτεχνειούπολη Ζωγράφου (βλ. χάρτη). Ακολουθείστε τα βέλη ανάλογα αν έρχεστε με αυτοκίνητο ή με τα πόδια. Η ερευνητική εργασία θα γίνει στην αίθουσα υπολογιστών της Σχολής ΕΜΦΕ (Γενικές Έδρες, Κτήριο Β, 1ος όροφος).

Το πρόγραμμα της ημερίδας για τους καθηγητές είναι το ακόλουθο:
08:30-09:00 Προσέλευση - Εγγραφή στην είσοδο του Κτηρίου Φυσικής
09:00-09:45 Εισαγωγή στην Θεωρία των Στοιχειωδών Σωματιδίων
09:45-11:00 Εισαγωγή στους Επιταχυντές και Ανιχνευτές.

11:00-11:30 Διάλειμα

11:30-12:30 Εισαγωγή στους Πρόγραμμα HYPATIA

12:30-14:00 Γεύμα στο εστιατόριο του ΕΜΠ

14:00-15:30 Ερευνητική εργασία (ανάλυση γεγονότων Z⇒ e⁺e^-, μ⁺μ^-)
15:30-16:00 Συλλογή αποτελεσμάτων, συζήτηση

Tαποτελέσματα της ερευνητικής εργασίας της ημερίδας των καθηγητών (κάντε κλικ στην εικόνα για μεγέθυνση)

Ευχαριστούμε τον Δημήτρη Ψαρρή, υπεύθυνο του PCLab της ΣΕΜΦΕ για την βοήθειά του.

Επιστροφή στη βασική σελίδα MASTERCLASSES 2012

Masterclasses 2005	Masterclasses 2006	Masterclasses 2007	Masterclasses 2008
Masterclasses 2009	Masterclasses 2010	Masterclasses 2011