8.13 og 8.14: Fysikk Junior Lab

På campus innebærer Junior Lab mye praktisk arbeid – og feilsøking når instrumenter ikke samarbeider. Bilde med høflighet

I 8.13 og 8.14, de 18 studiepoengs timene kjent som Physics Junior Lab, blir studentene introdusert for eksperimentell fysikk ved å replikere klassiske oppdagelser fra begynnelsen av det 20. århundre innen slike ting som spesiell relativitetsteori, kvantemekanikk og kjernefysikk. Laboratoriene involverer mye finjustering av utstyr, tilkobling av kabler og vridning av knotter – ikke den typen ting du enkelt kan sette på nettet.

Men Junior Lab-professorene Gunther Roland og Phil Harris, PhD '11, samarbeider begge jevnlig med forskere over hele verden om partikkelfysikkeksperimenter som krever analyse av enorme datasett. Disse store prosjektene krever at alle kan ikke bare kommunisere på tvers av tidssoner, men også få tilgang til eksperimenter og data eksternt.

Så da klassene gikk på nett, fikk de elevene til å bruke data fra Large Hadron Collider ved CERN for å gjenskape analysen som bekreftet eksistensen av Higgs-bosonet. Studentene fikk også jobbe med data fra Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) og gjenta analysen som identifiserte gravitasjonsbølgene forårsaket av kollisjonen av to sorte hull – arbeid publisert i 2016 som førte til en Nobelpris for MIT-professor Rainer Weiss.

Junior Lab-studenter, som jobber i par, kunne ikke lenger se på hverandres notatbøker i laboratoriet, men Roland sier at laboratoriepartnere bruker en delt nettbasert notatbok oppmuntret til mer samarbeid, en essensiell ferdighet for eksperimentelle fysikere. Studentene redigerte begge det samme dokumentet, og instruktørene kunne bla gjennom notatbøkene sine i Zoom-møter og se plottene og beregningene deres. Roland og Harris planlegger å beholde de delte notatbøkene på nettet – og kan legge til en meny med prosjekter som de som bruker LIGO- og LHC-data – når alle er tilbake på campus.

Jeg tror ikke det burde være det eneste, sier Roland, siden den slags analysebasert arbeid mangler det han kaller den tulle-med-knottene-delen som er så essensiell i eksperimentell fysikk. Den praktiske komponenten er også veldig viktig. Men det lar elevene gjøre ting som er banebrytende akkurat nå i stedet for banebrytende på 1920-tallet.

gjemme seg