CERN inicijuotoje elementariųjų dalelių fizikos meistriškumo pamokoje pirmą kartą dalyvavo ir Lietuvos jaunimas

Europos branduolinių mokslinių tyrimų organizacijos (CERN) organizuojama „Tarptautinė elementariųjų dalelių fizikos meistriškumo pamoka (angl. International Masterclasses: Hands on Particle Physics)“ kiekvieną pavasarį vyksta daugiau nei 50 šalių.  Šiais metais pasiektas rekordas – įvyko 323 meistriškumo pamokos įvairiuose pasaulio universitetuose ir mokslo tyrimo centruose ir pirmą kartą tokia pamoka vyko Kauno technologijos universitete (KTU).

Tarptautinė elementariųjų dalelių fizikos meistriškumo pamokoje, vykusioje KTU Matematikos ir gamtos mokslų fakultete (MGMF), dalyvavo daugiau nei 30 studentų ir moksleivių iš įvairių Kauno miesto ir apskrities mokyklų. Renginio metu studentai ir moksleiviai vienos dienos mokymuose ir praktiniame užsiėmime atliko eksperimentinį elementariųjų dalelių fizikos tyrimą, naudojant realius CERN duomenis, užregistruotus Kompaktiškojo miuonų solenoido (angl. Compact Muon Solenoid, CMS) eksperimente.

„CERN yra vienas didžiausių fizikos mokslo projektų pasaulyje, kurio dėka  siekiama suprasti Visatos kūrimąsi, jos veikimo principus. Čia savo jėgas vienija viso pasaulio mokslininkai. Lietuva, turėdama aukštą mokslinį potencialą, taip pat yra šio projekto dalyvė. Kaune įvykusi CERN meistriškumo mokykla – tai mokslo žingsnis, rodantis kad visi kartu galime prisidėti prie didžiausių mokslinių atradimų“, – sako MGMF studijų prodekanė doc. dr. Živilė Rutkūnienė.

Pasak jos, tai, kad CERN vienai iš pamokų pasirinko KTU – didžiulis Lietuvos mokslo įvertinimas. Ir tuo pačiu milžiniška nauda. „Tai galimybė studentams ir moksleiviams suprasti, kad mokslo atradimai priklauso nuo visų bendro darbo. Ir tai ne mokslinė fantastika, o žinių ir gebėjimų panaudojimas bendram tikslui – išsiaiškinti ir suprasti, kaip veikia pasaulis. Vykusios paskaitos ir praktiniai užsiėmimai praplėtė ne vieno dalyvio supratimą apie fundamentaliąsias daleles, jų sąveiką ir virsmus.  O svarbiausia – turėjo galimybę patys atlikti skaičiavimus ir atrasti savo unikalią dalelę“, – sakė Ž. Rutkūnienė.

Elementariųjų dalelių fizika visas daleles susistemina ir pagal savybes suskirsto vadinamąjame standartiniame modelyje, kurį sudaro šeši kvarkai (iš jų sudaryti hadronai), šeši leptonai, šeši bozonai bei trys fizinės jėgos: stiproji ir silpnoji branduolinės jėgos, ir elektromagnetinė jėga. Visi kvarkai turi keistą savybę, kad jie niekada nebūna po vieną, bet susiburia į didesnes sudėtines daleles, sudarytas iš dviejų, trijų ar gal net daugiau kvarkų. Pavyzdžiui, protonai yra sudaryti iš trijų lengviausių – dviejų aukštyn (angl. top) ir vieno žemyn (angl. down) kvarko.

Kvarkai yra pagrindinė „statybinė medžiaga“, juos visus kartu laiko gliuonai, kurie kartu su kvarkais sudaro protonus ir neutronus – atomo branduolį. Leptonai yra elektronų ir neutrinų šaltinis, o kvarkai ir leptonai kartu dar vadinami fermionais. Bozonai – tai dalelės, kurios sukelia ir perneša jėgą – juos sudaro fotonai ir gliuonai. Žinomi trys bozonai: W, Z ir Higso bozonas.

Standartinis modelis teigia, kad egzistuoja tam tikras Higso laukas, užpildantis visą aplinkui esančią erdvę. Su šiuo lauku sąveikaudamos elementariosios dalelės ir įgyja masę: dalelės, stipriai sąveikaujančios su Higso lauku, įgyja didelę masę, o dalelės, kurios su lauku sąveikauja silpnai, įgyja mažą masę. Tik turėdami fundamentalias žinias apie standartinį modelį, renginio dalyviai eksperimentinio tyrimo metu indentifikavo Z, W bozonus ir bandė surasti Higso bozoną, kuriam ir skiriamas didžiajame hadronų priešpriešinių srautų greitintuve (angl. Large Hadron Collider, LHC) didelis dėmesys.

Renginio pabaigoje visi dalyviai buvo pakviesti į vaizdo konferenciją, kur savo gautus rezultatus pristatė ir aptarė bei palygino su studentų, moksleivių iš Kroatijos, Ispanijos, Šveicarijos, Portugalijos ir CERN moderatorių gautais rezultatais. Dalyviams buvo įteikti pažymėjimai ir KTU suvenyrai.