Elevii de la ”Calistrat Hogaș” pe urmele ”particulei lui Dumnezeu”

Experiență inedită pentru 14 cei mai buni elevi la fizică ai Colegiului Național ”Calistrat Hogaș” Piatra Neamț, care, recent, au vizitat, pentru prima oară, acceleratorul de particule și laboratoarele Centrului European pentru Studii Nucleare CERN de la Geneva.

Vizita a fost posibilă după ce prof. Nadia Cîrcu a fost aleasă din partea României să participe în această vară la Săptămâna Internațională a Profesorilor la CERN, iar Raluca Maria Ghilea, din clasa a XII-a A, a fost aleasă să participe – unica reprezentantă a României – la tabăra de vară organizată de CERN anual pentru tinerii pasionați de fizica cuantică și aleg o carieră în fizică, în domeniul aplicativ, teoretic și de cercetare.

* Raluca Ghilea reprezintă România la tabăra de vară CERN

Este ultima vară pe care Raluca o mai petrece în România, ea fiind admisă la Universitatea Colgate-New York, unde se va specializa pe fizică.

Viitorul cercetător s-a declarat foarte impresionată de ce a văzut în laboratoarele CERN, în cursul vizitei cu colegii, din perioada 6-9 mai 2018. Speră ca, la tabăra de vară, să reușească să studieze pe-ndelete și să ia parte la uimitoarele experimente care se fac în încercarea de a materializa ”particula lui Dumnezeu”, alături de echipele de cercetători ale centrului. ”Fac parte dintr-un grup de 30 de elevi din toată lumea, sunt singura reprezentantă a României, anul acesta. O să formăm mici grupuri de cercetare și fiecare grup va duce la bun sfârșit un anumit proiect. Sper să avem timp să vizităm mult mai mult din laboratoarele lor, din accelerator. Nu mi-a fost comunicat întreg programul, nici temele nu ne-au fost comunicate. Mă bucur că voi avea ocazia să stau două săptămâni acolo, după prima vizită la CERN. Am rămas impresionată de întreaga activitate de acolo, sunt ca o adevărată comunitate. Este micul lor orășel. Am discutat și cu un student român, care lucrează pe partea de IT. Vizita acolo m-a ajutat să înțeleg că, totuși, mai sunt foarte mulți pași până la a răspunde tuturor întrebărilor. În 2012, ei au descoperit această particulă a lui Dumnezeu – teoretic – și mai trebuie văzut care sunt implicațiile acestei descoperiri și ce se mai poate descoperi acum nou, știind aceste lucruri. Pentru mine, asta dovedește că toată munca cercetătorilor nu este în zadar, dacă muncești mult și ai o echipă dedicată, toate aceste lucruri sunt acolo, trebuie doar să gândești ingenios și să găsești metodele exacte care să ajute. Îmi dă speranță că în viitor mai sunt multe lucruri de descoperit, la care voi lua și eu parte”, spune Raluca.

Prof. Nadia Cîrcu și prof. Mariana Frenți au însoțit grupul de elevi la CERN. Privilegiul l-au avut doar cei de nota 10 la fizică, din ultimii ani de liceu, care au ales deja specializare în fizică, dar și elevi din clase mai mici, pasionați de fizică, pentru a se familiariza cu noțiuni de fizică cuantică, utile mai târziu: Raluca Maria Ghilea, Tudor Ștefan Covaci, Vlad George Ionescu, Narcisa Andra Panaite, Andreea Ștefana Vrabie – din clasa a XII-a A, Theodor Nichifor – clasa a XI-a A, Maria Păvălău, Ruxanda Mireanu, Gabriela Grogorici – clasa a XI-a C, Rareș Miron, Vlad Gubendreanu, Andi Enache – clasa a X-a C, Silviu Chihai, Ștefan Theodor Cioaric – clasa a IX-a A.

* Săptămâna profesorilor din lumea întreagă

Prof. Nadia Cîrcu va reprezenta România la Săptămâna Internațională a Profesorilor de la CERN, din vară, selectată datorită activității sale didactice și interesului dovedit în deslușirea fizicii cuantice pentru tânăra generație. ”Anul acesta, am avut deosebita onoare și plăcere de a fi selectată printre cei 48 de profesori din toată lumea care participă la International Teacher Week, la CERN. Se dorește o aprofundare a fizicii particulelor, a aplicațiilor pe care le presupune în viața de toate zilele – în medicină, de pildă. Vom avea workshop-uri, teme de cercetare, vom pătrunde în acceleratorul de particule și vom studia anumite lucruri, vom vedea legătura între partea practică, teoretică și cea informatizată. Doresc să cunosc profesori de fizică din toată lumea, să ne împărtășim experința și să vedem cum putem colabora. Deja am vorbit, am făcut anumite grupuri, și discutăm despre cum vom putea merge mai departe pentru a descoperi viitorii specialiști în domeniul fizicii particulelor. Sunt propuneri de proiecte, deja, pe care le vom derula după CERN, lucruri unice pe care le vom aduce elevilor noștri, așa cum îmi place de altfel în propria mea activitate didactică. După recenta vizită la CERN, am stabilit un parteneriat cu directorul adjunct al Institutului de Fizică Atomică din București, doamna Cristina Melinte, să vizităm împreună cu elevii laserul de la București în perioada următoare”, declară prof. Nadia Cârcu.

Referitor la vizita la CERN, chiar dacă nu s-a putut intra în tunel, deoarece acceleratorul de particule funcționa, prof. Nadia Cîrcu spune că a fost o experiență unică: ”Într-adevăr, CERN este o comunitate foarte mare, pentru a ajunge să lucrezi acolo e nevoie să fii multilateral dezvoltat, adică și un bun IT-ist, și un bun teoretician, și un bun practician. Apropo de particula lui Dumnezeu, eu sunt puțin mai sceptică: noi vrem să devenim mici dumnezei, dar mie mi se pare că acea particulă s-ar putea să ne pună foarte multe probleme. Nu știu dacă se va descoperi practic. Dar a începe o nouă revoluție, un nou Big-Bang, s-ar putea să însemne să distrugem lumea în care suntem. Cu alte cuvinte, eu cred că acea descoperire va fi sub altă formă. Noi căutăm ceva ce înseamnă o particulă de volum foarte mic, dar cu o masă uriașă. Eu nu cred că o vom găsi în această formă. Nu se va începe crearea unei alte lumi, ca și cum ar fi prima zi din crearea universului. În momentul când vom deține puterea de a stăpâni particulele elementare, când le vom cunoaște foarte bine și le vom folosi în favoarea noastră, va trebui să avem grijă, fiindcă ele au o putere foarte mare și nu se știe cum ne putem autodistruge. Eu cred că e nevoie și de imaginație și de creativitate, pentru că sunt particule elementare și, măcar mental, trebuie să le poți vedea, cumva, să-ți dai seama ce se întâmplă cu ele, fiindcă nu le poți vedea pur și simplu. Aceste lucruri încă se studiază, se cercetează și cel mai important este că noi, la acest camp de vară, vom afla căi noi, pentru a reuși să aducem fizica particulelor în mintea elevilor, să-i facem să iubească fizica particulelor, astfel încât să descoperim între ei viitorii cercetători, de ce nu”.

* Experimente simple pentru o viziune în profunzimea materiei

Ce au văzut și trăit tinerii de la Hogaș la CERN le-a deschis ochii asupra modului simplu și perfect în care a creat universul. Au vizitat o expoziţie despre Microcosmos, care le-a permis să afle ce sunt particulele elementare, ce rol au în formarea universului şi, cel mai important, cum contribuie cercetătorii de la CERN la desluşirea marilor mistere ale lumii. Au văzut copii ale componentelor acceleratorului de particule, însoțite de explicaţii video, care au ușurat înțelegerea proceselor din spatele ciocnirilor ce au loc, în fiecare moment, la 100 de metri sub pământ. Au continuat cu practica – experimentul S’Cool Cloud Chamber: ”Elevii, împărțiți în echipe și folosind materiale precum gheață carbonică, o placă metalică, un burete îmbibat în alcool, toate aflate într-un mediu izolat, au reușit să studieze traiectoriile particulelor și astfel să diferențieze particulele alfa de electroni sau muoni. Diferența de temperatură care face ca gazul să fie suprasaturat produce mediul optim de a condensa gazul la baza rece a camerei de ceață. Astfel, urmele particulelor s-au distins cu ușurință și au făcut elevii să înțeleagă structura materiei, precum și comportarea ei în condiții normale, în fiecare moment”, explică prof. Nadia Cîrcu.

A urmat expoziția de la Centrul de Calcul, practic o imensă bază de date ce stochează toate datele determinate vreodată la CERN, împreună cu celelalte centre de stocare aflate în toată lumea în sistemul WLCG – Worldwide LHC Computing Grid, au fost primele calculatoare folosite vreodată în lume. Aici tinerii au aflat că, la CERN, a fost inventat limbajul HTML, extrem de utilizat astăzi, care a schimbat radical internetul.

Interesant a fost și la fabrica de antimaterie, unde un profesor universitar le-a arătat copiilor ultimele experimente ce folosesc antiprotoni și, mai nou, antihidrogen. Aceste antiparticule sunt decelerate şi blocate într-un câmp magnetic neuniform, ce permite studierea lor pentru câteva minute.

”CERN ne-a oferit posibilitatea de a participa la programe speciale. Am experimentat atmosfera de cercetare de frontieră la LHC, am întâlnit oameni de știință din întreaga lume și am găsit noi idei despre aducerea fizicii moderne în sala de clasă. Dincolo de valoarea științifică remarcabilă a șederii lor, elevii selectați au găsit, într-un mediu multidisciplinar și multicultural, o experiență personală extrem de îmbogățită. Nu a fost numai o incursiune în fizică cuantică, pe baza discuțiilor de la clasă, ci și un impuls de a aprofunda acele cunoștințe și de a înțelege particulele care stau la baza materiei și antimateriei. Doar punând întrebări și încercând să găsim răspunsuri, putem înțelege lumea care ne înconjoară. Chiar dacă nu ne vor conduce la răspunsul pe care îl așteptăm, vor deschide un drum către noi probabilități”, spune prof. Nadia Cîrcu.

Ce mesaj are Raluca pentru tînăra generație? ”Să rămână curioși, cu mintea deschisă, să profite de cele mai multe din oportunitățile care li se oferă. Și eu am avut cele mai interesante experiențe prin proiectele derulate în școală”. (Cristina IORDACHE)

FOTOGALERIE