Школьников научили обрабатывать данные с Большого адронного коллайдера
В ЦЕРН, Европейской организации по ядерным исследованиям, лекции для школьников - обычное дело. Приглашают на экскурсии, проводят телемосты, 13 тысяч учеников из 52 стран охвачены мастер-классами через системы видеоконференций. Впервые к очередному международному мастер-классу присоединилась Россия. Параллельно в этот день в мастер-классе участвовали ровесники еще из трех стран: американские школьники из Сан-Луис-Обиспо (Калифорния) проснулись черт-те когда, чтобы с учетом разницы во времени быть у мониторов к семи утра и поучаствовать в видеоконференции.
Игорь Алцыбеев (он у экрана), рассказывающий школьникам о распадах частиц, только что занял важный пост в Европейском центре ядерных исследований. ФОТО АВТОРА
Учебный день стал полноценным рабочим восьмичасовым. К одиннадцати утра наши уже были в сборе - в Старом Петергофе на физфаке СПбГУ. Там располагается Лаборатория физики сверхвысоких энергий, которая сотрудничает с ЦЕРН - в частности, в экспериментах на Большом адронном коллайдере.
К старшеклассникам губернаторского физмат-лицея № 30 и академической гимназии СПбГУ присоединились «коллеги» из московской гимназии № 625 - специально приехали. Нелишне назвать учителей физики (очевидно, особо неугомонных): Екатерина Лузина, Антон Шейкин и Алла Шведова.
На площадках в разных странах творилось примерно одно и то же. Сначала несколько часов лекций по физике частиц в исполнении ученых, работающих с ЦЕРН (перед российской аудиторией выступали Григорий Феофилов, Игорь Алцыбеев и Владимир Коваленко; подробнее об их работе см. «В поисках очарования», «СПб ведомости» от 6.03.17). Потом - о поиске странных частиц в эксперименте ALICE. Физики горазды выдумывать термины из ненаучных слов, поэтому у них сплошь и рядом «странный кварк», «очарованный кварк», «прелестный кварк» и т. д. В этот раз школьники разбирались с s-кварками (то есть странными). Небольшой ликбез можно было найти заранее на сайте научной коллаборации ALICE. Правда, на английском, но для большинства из нас он и на русском бы внушал трепет.
Если по-простому: в эксперименте АLICE на Большом адронном коллайдере сталкивают на больших скоростях тяжелые ионы. «Большие скорости» - это почти световые, а быстрее ничего во Вселенной не передвигается. При столкновении на миг создается вещество, которого в природе не было со времени зарождения Вселенной: температура в 100 тысяч раз выше, чем в центре Солнца, плотность - как у нейтронной звезды (есть популярное сравнение: чайная ложка вещества нейтронной звезды весит под миллиард тонн).
Школьников рассадили за компьютерами попарно - из тех соображений, что две головы лучше. Под руководством ученых, а потом самостоятельно старшеклассники просчитывали «события» - так называют столкновения частиц. Изначальную частицу можно опознать только «задним числом» - по продуктам ее распада, которые оставили после себя следы, такие треки-траектории, зафиксированные датчиками. Красный след - положительно заряженная частица, зеленый - отрицательно заряженная.
На монитор выводились несколько таблиц с данными и схемы с треками, они напоминали то ли сердечно-сосудистую систему, то ли вид освещенных магистралей из космоса. «Лямбда-барионы», «антилямбды», «квантовое число странности», - произносил лектор. В перерыве школьники, потягивая кофе, вели светскую беседу о тех же частицах и античастицах. К концу мастер-класса на экране каждого компьютера появились графики и результаты - такие, к примеру: Total: 7568, background 6664, Signal 904.
В шесть вечера началась видеоконференция. На экране через телемост американцы, россияне, австрийцы и французы махали друг дружке, представляли свои результаты (провалиться мне, если я хоть что-нибудь поняла), аплодировали, и всем этим фестивалем несколько по-диджейски управляли два ученых из ЦЕРН. Как и для наших ученых, эта дополнительная нагрузка для них - душевный порыв и чистый энтузиазм.
Завершилось все викториной с вопросами вроде «Видимая часть Вселенной - насколько она большая?» (ответ: 5%; остальное - темная энергия и темная материя) и «Что из перечисленного было изобретено благодаря ЦЕРН?» (много чего; например, тачскрин, проще говоря - сенсорный экран, Интернет и ПЭТ - позитронно-эмиссионная томография).
Позже руководитель Лаборатории физики сверхвысоких энергий Григорий Феофилов делился впечатлениями: «Ребята получили результаты, очень близкие к тем, которые получили профессиональные физики». Но, похоже, с физикой у наших лучше, чем с умением уверенно говорить о физике на английском. Впрочем, это поправимо.
17 и 27 марта в Петербурге и Москве пройдут подобные международные мастер-классы Школы анализа данных «Яндекс» и Высшей школы экономики. Например, в СПбГУ приедут школьники из Соснового Бора - для них специально организуют лекции и мастер-класс.
Комментарии