8.13 och 8.14: Physics Junior Lab

På campus innebär Junior Lab mycket praktiskt arbete – och felsökning när instrumenten inte samarbetar. Artighet Foto

Under 8.13 och 8.14, de 18 timmar långa klasserna som kallas Physics Junior Lab, introduceras eleverna till experimentell fysik genom att replikera klassiska upptäckter från början av 1900-talet inom sådana saker som speciell relativitetsteori, kvantmekanik och kärnfysik. Labben involverar en hel del finslipning av utrustning, anslutning av kablar och vridning av rattar – inte sånt du enkelt kan lägga online.

Men Junior Lab-professorerna Gunther Roland och Phil Harris, PhD '11, samarbetar båda regelbundet med forskare runt om i världen om partikelfysikexperiment som kräver analys av enorma datamängder. Dessa stora projekt kräver att de alla inte bara kan kommunicera över tidszoner utan också få tillgång till experiment och data på distans.

Så när klasserna gick online fick eleverna använda data från Large Hadron Collider vid CERN för att replikera analysen som bekräftade förekomsten av Higgs-bosonen. Eleverna fick också arbeta med data från Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) och upprepa analysen som identifierade gravitationsvågorna orsakade av kollisionen av två svarta hål – arbete publicerat 2016 som ledde till ett Nobelpris för MIT-professor Rainer Weiss.

Junior Lab-studenter, som arbetar i par, kunde inte längre titta på varandras anteckningsböcker i labbet, men Roland säger att att labbpartners använder en delad anteckningsbok online uppmuntrade till mer samarbete, en viktig färdighet för experimentella fysiker. Eleverna redigerade båda samma dokument och instruktörerna kunde bläddra igenom sina anteckningsböcker i Zoom-möten och se deras plot och beräkningar. Roland och Harris planerar att behålla de delade anteckningsböckerna online – och kan lägga till en meny med projekt som de som använder LIGO- och LHC-data – när alla är tillbaka på campus.

Jag tror inte att det borde vara det enda, säger Roland, eftersom den sortens analysbaserade arbeten saknar vad han kallar den del som är så väsentlig i experimentell fysik. Den praktiska komponenten är också mycket viktig. Men det gör att eleverna kan göra saker som är banbrytande just nu istället för banbrytande på 1920-talet.

Dölj