rozhovor Stredoškoláci hľadajú kandidáta na Higgsov bozón

— Zuzana Vitková

Myslíte si, že študent nemôže nájsť „božskú časticu“ za jeden deň? Máte pravdu. Vďaka medzinárodnému programu pod záštitou CERNu Masterclasses sa však môže zúčastniť reálneho experimentu na hrane poznania. Krásu elementárnych častíc dnes objavujú stredoškoláci na Žilinskej univerzite v Žiline. O tom, ako tento program prebieha a prečo treba študentov nadchnúť pre vedu čo najskôr,sme sa rozprávali s koordinátorom programu Masterclasses na Slovensku Ivanom Melom.

Stredoškoláci hľadajú kandidáta na Higgsov bozón

Higgsov nechanizmus v časticovom detektore CMS, autor fotografie: Lucas Taylor

Melo IvanDoc. Ivan Melo z Elektrotechnickej fakulty Žilinskej univerzity v Žiline je hlavný koordinátor programu Masterclasses na Slovensku.  Od roku 2007 zastupuje Slovensko v IPPOG (Medzinárodná organizácia pre popularizáciu elementárnej fyziky), ktorá funguje pri CERNe v Ženeve a ktorá má záštitu nad programom Masterclasses.

Do aktuálneho 11. ročníka medzinárodného programu Masterclasses sa zapojí viac ako 10 000 stredoškolákov a 210 univerzít zo 42 krajín sveta. Pre Masterclasses sprístupnili svoje dáta štyri experimenty – ATLAS, CMS, ALICE, a LHCb. Na Slovensku sa podujatia konajú na šiestich univerzitách: v Banskej Bystrici (2.3.), v Trenčíne (6.3.), v Bratislave (17.3.), v Žiline (19.3.), v Košiciach (24.3.) a v Prešove (27.3.).

Koľko stredoškolákov očakávate dnes v Žiline a koľko sa ich podujatia zúčastnilo v rámci celého Slovenska?
Príde 60 stredoškolákov z desiatich gymnázií Žilinského kraja. V rámci celého Slovenska očakávame viac ako 300 účastníkov

Podujatie organizujete ako hlavný koordinátor od roku 2007. Aký máte k nemu vzťah?
Na podujatí ma stále fascinuje, že dokážeme špičkový a značne netriviálny výskum priblížiť stredoškolákom tak, že v priebehu jediného dňa dokážu po príprave vyhodnotiť dáta z urýchľovača LHC, vrátane hľadania Higgsovho bozónu.

Keď sme to robili prvýkrát, neveril som, že sa to podarí. Mýlil som sa. Bolo to naopak veľmi vzrušujúce, pre stredoškolákov i pre nás fyzikov.

Podujatiu dodáva na atraktivite fakt, že v ten istý deň robia rovnaké merania stredoškoláci na štyroch alebo piatich univerzitách vo svete. Na záver dňa sa všetci spoja vo videokonferencii, aby si porovnali svoje výsledky a diskutovali s fyzikmi v CERNe. Fyziku na hrane poznania  sa nám tak podarilo dostať do takmer každého regiónu Slovenska.

Prečo je podľa vás dôležité popularizovať fyziku práve pre študentov na stredných školách?
V tomto veku majú študenti správny hlad po poznaní a neboja sa výziev, naopak, vyhľadávajú ich. Ak im nič neponúkneme, nemôžu optimálne rásť a strácajú schopnosť žasnúť a tešiť sa z poznávania tohto sveta. Pri niektorých vysokoškolákoch mám pocit, že nikdy nezažili nič podobné, a že už sa to takmer nedá dobehnúť.

Je to prvý krát, čo majú študenti šancu reálne identifikovať  Higgsov bozón?
Reálne môžu identifikovať len kandidáta (zaujímavú zrážku dvoch protónov) na Higgsov bozón. O ňom sa s istotou nedá povedať, či je to naozaj Higgsov bozón alebo len menej zaujímavé pozadie, ktoré sa ako táto častica tvári.

Toto je jedna z najdôležitejších vecí, ktoré sa študenti naučia. Že nie všetko, čo vyzerá zaujímavo, aj naozaj zaujímavé je a že o danej zrážke, respektíve kandidátovi sa nedá jednoznačne rozhodnúť, či je to skutočne Higgsov bozón alebo len takzvané pozadie. To v princípe nedokáže ani profesionál z CERNu.

Ako sa teda dá Higgsov bozón rozoznať?
Higgsov bozón možno objaviť len štatisticky. Keď zhromaždíte stovky až tisícky kandidátov, tak vidíte, že ich je viac ako očakávate v prípade, keď Higgsov bozón neexistuje a výrazne viac, než by mohla spôsobiť náhodná štatistická fluktuácia pozadia.

Inak prvýkrát sa na Masterclasses hľadal Higgsov bozón len pár mesiacov po oznámení jeho objavu v roku 2012. Hľadali ho v rozpade na dva fotóny a dva Z bozóny.

Ako budú hľadať Higgsov bozón stredoškoláci dnes?
V Žiline budú študenti hľadať Higgsa v náročnejšom rozpadovom kanáli na dva W bozóny, na čom aktuálne pracujú aj fyzici v CERNe.

Aká by bola teoretická šanca, že sa to nejakému študentovi podarí?
Aby znovuobjavili Higgsov bozón, museli by za počítačmi sedieť celé roky, pretože z pedagogických dôvodov prezerajú zrážky jednu za druhou vlastnými očami.

Takto  to robia aj fyzici na začiatku experimentu. Neskôr napíšu komplikované programy, ktoré celý proces zautomatizujú a umožnia nájsť potrebné tisíce kandidátov  medzi miliónmi zrážok v reálnom čase.

Aké možnosti majú študenti, ktorí sa zúčastnili Masterclassu po jeho skončení?
Priamo na Masterclasses im ponúkame Cascade projekty, čo je súťaž prezentácií trojčlenných tímov na témy z častíc a kozmológie. Záujemcom to umožňuje ponoriť sa hlbšie do sveta fyziky. Môžu sa tiež zapojiť do medzinárodnej súťaže Beamline for schools, ktorú organizuje CERN.

Ako táto súťaž prebieha?
Tímy stredoškolákov majú navrhnúť experiment na urýchľovači v CERNe. Víťazi dostanú šancu ten experiment v CERNe skutočne realizovať.

Podujatia sa Slovensko zúčastňuje už 11 rokov, oslovilo nejakého študenta natoľko, že sa momentálne venuje vrcholovej fyzike napríklad v CERNE?
Áno, pretože niektorých v CERNe stretávam. Pravda, nevieme naisto, či by tam neskončili aj bez účasti na Masterclasses, ale som presvedčený, že im to pomohlo v presvedčení, že fyzika je super veda, a že cesta k tomu najzaujímavejšiemu začína aj na Slovensku.

Odporučiť e-mailom

Komentáre

Prihláste sa na odber noviniek zo sveta vedy priamo do Vášho e-mailu

* povinné polia