211service.com
8.13 en 8.14: Natuurkunde Junior Lab
Op de campus brengt Junior Lab veel hands-on werk met zich mee - en het oplossen van problemen wanneer instrumenten niet samenwerken. Hoffelijkheidsfoto
In 8.13 en 8.14, de lessen van 18 studiepunten die bekend staan als Physics Junior Lab, maken studenten kennis met experimentele natuurkunde door klassieke ontdekkingen uit het begin van de 20e eeuw te repliceren in zaken als speciale relativiteit, kwantummechanica en kernfysica. De laboratoria brengen veel finesse van apparatuur, het aansluiten van kabels en draaien aan knoppen met zich mee - niet het soort dingen dat je gemakkelijk online kunt zetten.
Maar Junior Lab-hoogleraren Gunther Roland en Phil Harris, PhD '11, werken beiden regelmatig samen met onderzoekers over de hele wereld aan deeltjesfysica-experimenten die de analyse van enorme datasets vereisen. Deze grote projecten vereisen dat ze allemaal niet alleen in staat zijn om over tijdzones heen te communiceren, maar ook om op afstand toegang te krijgen tot experimenten en gegevens.
Dus toen de lessen online gingen, lieten ze studenten gegevens van de Large Hadron Collider bij CERN gebruiken om de analyse te repliceren die het bestaan van het Higgs-deeltje bevestigde. Studenten gingen ook aan de slag met gegevens van de Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) en herhaalden de analyse die de zwaartekrachtsgolven identificeerde die werden veroorzaakt door de botsing van twee zwarte gaten - werk gepubliceerd in 2016 dat leidde tot een Nobelprijs voor MIT-professor Rainer Weiss.
Junior Lab-studenten, die in paren werken, konden niet langer naar elkaars notitieboekjes kijken in het lab, maar Roland zegt dat het gebruik van een gedeeld online notitieboekje door labpartners meer samenwerking bevorderde, een essentiële vaardigheid voor experimentele natuurkundigen. Studenten bewerkten allebei hetzelfde document en instructeurs konden door hun notitieboekjes scrollen in Zoom-vergaderingen en hun plots en berekeningen bekijken. Roland en Harris zijn van plan om de online gedeelde notebooks te behouden - en mogelijk een menu met projecten toe te voegen, zoals die met LIGO- en LHC-gegevens - als iedereen weer op de campus is.
Ik denk niet dat dit het enige zou moeten zijn, zegt Roland, aangezien dat soort op analyse gebaseerde werk mist wat hij het gehannes met de knoppen noemt dat zo essentieel is in de experimentele fysica. De hands-on component is ook erg belangrijk. Maar het stelt de studenten in staat om dingen te doen die nu hypermodern zijn in plaats van hypermodern in de jaren twintig.