Międzynarodowe Warsztaty Fizyki Cząstek Elementarnych

Instytut Fizyki Jądrowej Polskiej Akademii Nauk w Krakowie, przy wsparciu Komitetu Fizyki PAN, oferuje uczniom szkół średnich udział w Międzynarodowych Warsztatach Fizyki Cząstek Elementarnych (International Masterclasses, Hands on Particle Physics). Są one corocznie organizowane w kilkudziesięciu krajach w celu zapoznania młodzieży z najważniejszymi osiągnięciami w tej dziedzinie fizyki oraz metodami badań w niej wykorzystywanymi. Służą temu wykłady, analiza danych eksperymentalnych wykonywana przez uczniów, a także wideokonferencja z fizykami z CERN (w Szwajcarii) oraz z uczniami z innych krajów, którzy wykonywali taką samą analizę danych.

W 2025 r. IFJ PAN we współpracy z wybranymi szkołami organizuje Warsztaty w 3 miastach:

• w Krakowie (poniedziałek, 3 III 2025, oraz wtorek, 4 III 2025) – w V LO, Studencka 12
• w Kielcach (środa, 12 III 2025) – w VI LO im Słowackiego, ul Gagarina 5
• w Katowicach (czwartek, 20 III 2025) – w III LO, Mickiewicza 11 oraz
• warsztaty zdalne (piątek, 28 III 2025) – przez internet

W Warsztatach biorą udział nie tylko uczniowie z wybranej szkoły, ale także grupy uczniów najbardziej zainteresowanych fizyką z kilku, niekiedy kilkunastu okolicznych szkół średnich. W poprzednich latach w Warsztatach uczestniczyło zwykle po ok. 500 osób.

Strona www Warsztatów:  https: /indico.ifj.edu.pl/event/1318

O cząstkach elementarnych i Warsztatach

Fizyka cząstek elementarnych zajmuje się najbardziej podstawowymi składnikami materii i oddziaływaniami między nimi. Badania w tej dziedzinie prowadzone są przy użyciu akceleratorów  pozwalających  przyspieszać  i  zderzać  cząstki  naładowane.  Największy z akceleratorów na świecie – Wielki Zderzacz Hadronów (LCH) w CERN od końca 2009 r. dokonuje pomiarów przy najwyższej energii dostępnej w laboratorium. Już w lipcu 2012 r. eksperymenty ATLAS i CMS ogłosiły odkrycie nowej cząstki, bozonu Higgs’a, będącego kluczowym elementem dotąd brakującym w Modelu Standardowym oddziaływań między cząstkami. Istnienie bozonu Higgsa było postulowane w teoriach wyjaśniających niezerową masę innych cząstek. Eksperymenty na LHC dostarczyły więc potwierdzenia tej teorii, dzięki czemu ich twórcy, François Englert i Peter W. Higgs, otrzymali Nagrodę Nobla w 2013 r. Zbieranie danych przez eksperymenty LHC jest kontynuowane, by lepiej poznać własności bozonu Higgs’a oraz oddziaływań cząstek przy najwyższych energiach. Nadal pozostaje wiele niewyjaśnionych zjawisk, zwłaszcza dotyczących tzw. ciemnej materii oraz różnic między materią a antymaterią, trwają też poszukiwania nowych cząstek.

Orientacyjny plan warsztatów w szkołach:

10:00–12:30 wykłady o cząstkach elementarnych oraz wprowadzające do samodzielnego wykonania analizy danych

12:30–13:30 przerwa na obiad

13:30–15:00 samodzielna analiza danych eksperymentalnych (na komputerach) 15:00–15:30 zbieranie wyników i ich omówienie

15:30–16:00 przerwa i przygotowanie do wideokonferencji 16:00–17:00 wideokonferencja z CERN i innymi ośrodkami

Plan warsztatów zdalnych:

8:30–11:00 wykłady o cząstkach elementarnych oraz wprowadzające do samodzielnego wykonania analizy danych

11:15–13:30 samodzielna analiza danych eksperymentalnych (na komputerach) 13:45–14:00 omówienie wyników

14:00–15:00 wideokonferencja z CERN i innymi ośrodkami

Projekt dofinansowany przez Polską Akademię Nauk w ramach programu „Otwarta Nauka”.