W 2007 roku zaczęliśmy naukę w II Liceum Ogólnokształcącym im. Króla Jana III Sobieskiego w Krakowie o profilu matematyczno-fizycznym. Już wtedy zrodził się pomysł wyjazdu do osrodka naukowego CERN w Genewie. Dzięki pomocy różnych organizacji, między innymi IFJ PAN, udało się nam zrealizować ten cel.
Sponsoring
Dzięki staraniom naszej wychowawczyni i hojności sponsorów do CERNu mogła pojechać cała nasza klasa czyli
39 osób.
Uzyskaliśmy pomoc od:
- Dyrekcji Instytutu Fizyki Jądrowej PAN w Krakowie (w tym celu nasza wychowawczyni udała się do p. Dyrektora IFJ PAN prof. dr hab. Marka Jeżabka z prośbą o pomoc finansową, która dawała szanse na udział wszystkich uczniów naszej klasy w wyjeździe).
- pomocy firmy GOOGLE w Zurichu (tu też wysłaliśmy odpowiednie pismo).
- pomocy naszych osobistych Przyjaciół (w tym celu prowadzone były liczne rozmowy ze znajomymi aż w końcu trafiliśmy na ludzi, którzy zdecydowali się nam pomóc. Firma Mistral udzieliła nam rabatu przy wypożyczaniu luksusowego autokaru na wyjazd).
Prelekcje
Aby przygotować się do zwiedzania CERNu, wiele osób z naszej klasy uczestniczyło w Akademii Fizyki, zorganizowanej przez Wydział Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej Uniwersytetu Jagiellońskiego. Uczestniczyliśmy w Festiwalu Nauki na Rynku Głównym w Krakowie, gdzie także była poruszona tematyka CERNu.
Przed wyjazdem profesor Jacek Turnau zorganizował dla nas cykl wykładów, w trakcie których opowiadał o fizyce cząstek elementarnych, czyli o tej dziedzinie nauki, która jest szczególnie wnikliwie badana przez CERN. Podczas wykładu otrzymaliśmy plakaty, ulotki oraz broszury, które pomogły nam lepiej zrozumieć tę problematykę.
W związku z naszym wyjazdem wzięliśmy udział w międzynarodowych warsztatach Master Class prowadzonych przez doktora Henryka Pałkę, w czasie których odbyła się telekonferencja i mogliśmy porozmawiać z naukowcami z CERNu, a także uczniami zainteresowanymi fizyką z całego swiata. Naszym zadaniem na warsztatach było klasyfikowanie cząstek, które powstały w wyniku stu zderzeń. Wyniki naszych obserwacji zapisywaliśmy w tabelach. Następnie porównywaliśmy wyniki, przesyłąjac je do naukowców z Genewy. Interaktywne zajęcia poprzedziło krótkie powtórzenie z wcześniejszych wykładów. Poznaliśmy nazwy poszczególnych komór, w których zatrzymują się czastki oraz jak klasyfikować rozpady elementarnych składników materii. Telekonferencję zakończył quiz. Zwycięzcy dostali nagrody i mieli szansę porozmawiać z fizykami z Genewy.
Wyjechaliśmy trzydziestego pierwszego sierpnia 2008 roku, naszym pierwszym przystankiem w podróży była Genewa, w której spędziliśmy trzy dni. Tam własnie mieliśmy okazję zwiedzić CERN.
Po krótkim wykładzie wprowadzającym, zostaliśmy zaproszeni do obejrzenia hali testowania magnesów, w której poznaliśmy tajniki pracowania w CERNie oraz pokazano nam eksperyment, w którym, dzięki wykorzystaniu wiedzy na temat nadprzewodnictwa, udało nam się doprowadzić metalową kostkę do lewitacji.
Zobaczyliśmy także serwery należące do światowej sieci Internet oraz te przechowujące dane corocznie produkowane w CERNie. Jest ich tak dużo, że gdyby zapisywać je na płytkach CD i ułożyć płasko jedną na drugiej bez oprawek, to ta kolumna sięgnęłaby stratosfery. Wyjaśniono nam także, jak te serwery sa zbudowane oraz podstawy ich działania.
Usłyszeliśmy też o wprowadzanym wtedy projekcie GRID. GRID to rodzaj sieci, w którą połączono wiele komputerów, by dzięki temu mieć dostęp do danych z różnych zródeł oraz zwiększyć moc obliczeniową komputerów, łącząc je w jeden wielki, co ułatwi pracę naukowcom wielu dziedzin, między innymi biologom i geologom.
Opowiedziano nam także o pracy w CERNie i tym, co trzeba zrobić, by się tam dostać jako naukowiec. Na końcu pokazano nam także CERNowe muzeum, gdzie był przedstawiony rozwój ośrodka.
Przemieszczając się pomiędzy kolejnymi budynkami, zwiedziliśmy CERNowe miasteczko, gdzie ulice są nazwane na cześć sławnych naukowców, m. in. Rutherforda i Maxa Plancka. Udało nam się również zakupić pamiątkowe koszulki.
Jednak nasza wycieczka nie ograniczyła się do samego CERNu, w czasie dni spędzonych w Genewie niejednokrotnie odbywaliśmy po niej długie spacery, zarówno za dnia jak i nocą. Zorganizowano dla nas grę miejską, w czasie której mieliśmy okazję doskonale poznać miasto.
Byliśmy także w Lozannie i Montreux, we Francji zobaczyliśmy miasteczko Annecy i lodowiec Mer de Glace, a w Austrii zwiedziliśmy Wiedeń i Salzburg.
Kolejnym naukowym aspektem naszej wyprawy było zwiedzanie Szwajcarskiego Centrum Nauki Technorama w Winterthur, w którym samodzielnie wykonywaliśmy eksperymenty, widzieliśmy miniaturowe tornado, bawiliśmy się w psychologów i sprawdzaliśmy nasze zdolności logicznego myślenia.
W Zurichu zostaliśmy oprowadzeni po siedzibie Google, która wprawiła nas w zachwyt i spowodowała, że nie do końca byliśmy pewni, czy to w CERNie chcemy w przyszłości pracować czy jednak w Google. Oferowano nam ciasteczka, proponowano zjeżdżanie na rurach strażackich oraz częstowano lodami.
W drodze powrotnej, uczestniczyliśmy w 325. rocznicy Odsieczy Wiedeńskiej, co było bezposrednio związane z
patronem naszej szkoły, królem Sobieskim. Reprezentowaliśmy nasze liceum podczas uroczystej mszy i towarzyszących
wydarzeń.
Do Krakowa wróciliśmy siódmego wrzesnia.
W roku 2008, kiedy zaczynaliśmy drugą klasę, nie wiedzieliśmy jeszcze, co chcielibyśmy robić w przyszłosci. Jako uczniowie klasy o profilu matematyczno-fizycznym nastawialiśmy się na studiowanie kierunków ścisłych, a wizyta w CERN utwierdziła nas w tym przekonaniu. Byliśmy zachwyceni i wszyscy pomyśleliśmy, jak wspaniale by było tam kiedyś pracować. Obecnie nasza klasa się nieco rozeszła, każdy poszedł swoją drogą, zaczęliśmy studia. Większość z nas, tak jak wcześniej zakładaliśmy, znalazła miejsce na studiach inżynierskich, nauk przyrodniczych i podobnych. Dwie osoby studiują fizykę, kilka osób informatykę w nadziei, że kiedyś będą pracować w instytucie badawczym. Naszym największym marzeniem byłoby pracować w CERNie; w końcu to tamta wycieczka otworzyła nam oczy i zainspirowała nasze wybory. Pokazano nam, jak może wyglądać praca naukowca i jak wiele przyjemności można z tego czerpać. Chcemy być częścią czegos wielkiego i odkrywać fundamentalne prawa, chcemy rozwijać technologie i badać naturę.
Europejska Organizacja Badań Jądrowych (CERN) powstała w 1954 roku i jest teraz jednym z największych laboratoriów badawczych na świecie. Ośrodek ten prowadzi badania doswiadczalne dotyczące struktury materii. Szuka się tam odpowiedzi na pytanie, dlaczego wszechświat powstał w taki, a nie inny sposób i z czego jest zbudowany.
W CERNie pracuje wielu naukowców z ponad 80 krajów. Wykorzystuja między innymi akcelerator - urządzenia służące do zderzania cząstek, zaopatrzone w detektory, które mierzą różne własności tego, co powstało. W CERNie znajduje się najpotężniejszy obecnie akcelerator cząstek. Jest to Wielki Zderzacz Hadronów (LHC - Large Hadron Collider). Urządzenie to ma obwód 27 kilometrów i znajduje się na granicy francusko-szwajcarskiej.
Wielu ludzi uważa, że badania prowadzone w CERN nie maja wpływu na ich życie, jednakże nowe technologie wynalezione w tym ośrodku badawczym znajdują zastosowanie w wielu innych dziedzinach nauki, między innymi w medycynie. CERN miał również ogromny wkład w rozwój Internetu. To tu powstała idea World Wide Web i tu Tim Berners-Lee stworzył pierwszą przegladarkę stron WWW. Aktualnie na terenie CERN znajduje się największa hala serwerów komputerowych w Europie.
Dlaczego CERN? Bo chcemy wiedzieć, o co tu chodzi!
Nasze wyobrażenie i opis swiata są obecnie całkiem zadowalające. Prawa fizyki, które pomogły nam stworzyć
obraz rzeczywistości o obecnym wygladzie zostały już odkryte. One pomoga nam wciąż rozwijać nowoczesna technikę. Jednak
ciągle jeszcze jest kilka kwestii, które fizykom nie dają spać. Główne niescisłosci wynikaja z rozbieżności pomiędzy światem
stanów kwantowych (np. świata atomów, cząstek elementarnych) a światem makroskopowych ciał zbudowanych z elementarnych
cegiełek.
Łatwo to zobrazować na przykładzie sił grawitacji, które utrzymują w ładzie układy słoneczne i galaktyki - cały Wszechświat. W świecie cząstek występuja siły rzędu 10^20 razy większe niż siła ich przyciągania grawitacyjnego. Jednak nie potrafimy efektów działania tych sił dostrzec gołym okiem... I tu własnie przychodzi z pomoca jeden z największych pomysłów inżynieryjnych epoki - akcelerator. W zasadzie jego działanie przypomina znany wszystkim mikroskop. Akcelerator pozwala zaglądnać w głąb materii i badać jej strukturę. Obrazy zas można oglądać poprzez 'okular', którego rolę odgrywa detektor oddziaływań.
Podczas zderzenia się dwóch cząstek elementarnych mogą zachodzić różne zjawiska. Zwykle czastki pierwotne "giną" w trakcie oddziaływania a na ich miejsce pojawiają się inne stabilne i niestabilne cząstki elementarne. Te ostanie rozpadają się na czastki stabilne. Następnie cząstki przechodzą przez aparaturę pomiarową gdzie następuje ich rejestracja. W oparciu o tak zebrane dane doswiadczalne fizycy poszukują odpowiedzi na podstawowe pytania dotyczące struktury materii.
Jednym z głównych kierunków badań jest poszukiwanie osobliwej cząstki, zwanej bozonem Higgsa. Wierzy się, że poznanie "mechanizmu Higgsa" pozwoli wyjaśnić zagadnienie początku masy we Wszechswiecie. Prowadzone są również badania nad cząstkami supersymetrycznymi, obserwacje kosmologiczne, szuka się też odpowiedzi na zagadkę antymaterii.
Każdy fan Star Treka wie, jak bardzo ważna jest antymateria w codziennym życiu kosmicznego przemytnika.
LHC, czyli z języka angielskiego Large Hadron Collider - Wielki Zderzacz Hadronów - to największy na świecie akcelerator. Ma obwód 26 659 metrów, a rozpędzane w nim protony osiagają 99,99% prędkosci swiatła i okrażaja jego pierścień 11 345 razy na sekundę., Gdy dochodzi do zderzenia protonów wydziela się energia 14 terraelektronowoltów, a w każdej sekundzie takich zderzeń następuje 60 mln! LHC ma za zadanie wyjaśnić pochodzenie materii we wszechświecie.
Ciekawostki o LHC:
- Wnętrze LHC to najgorętsze miejsce w galaktyce! Podczas zderzenia temperatura w tym małym miejscu jest 100tys. razy większa niż temperatura wnętrza Słońca.
- Paradoksalnie LHC bywa również najzimniejszym miejscem w galaktyce! Takie zimne warunki panują w układzie chłodzacym, wypełnionym ciekłym helem o temperaturze prawie zera bezwzględnego. Aby wszystko działało sprawnie, wymagane jest użycie 60 ton ciekłego helu.
- Wnętrze akceleratora to najbardziej pusta przestrzeń w naszym Układzie Słonecznym. Taka niemal idealna próżnia zapewnia, że zderzenie protonu z inna czastka materii nastąpi dokładnie w miejscu, w którym chcemy, oraz, że proton nie zderzy się z żadna inna, obcą czastką.