كطالب علوم بمستوى A ، ليس من السابق لأوانه أبدًا الخروج إلى العالم الحقيقي ، لمعرفة ما يشبه العمل في المختبر. ل أنابيل جيل، فالمعهد المعني كان ذا شهرة عالمية CERN مختبر فيزياء الجسيمات في جنيف. هناك ، أتيحت لها الفرصة لقضاء أسبوع في لقاء مجموعة من موظفي CERN ، من الفيزيائيين التجريبيين ومهندسي الإلكترونيات إلى المتخصصين في الحوسبة والفنيين ، حيث تعرفت على العديد من التجارب والأجهزة المختلفة الموجودة في الريف السويسري والفرنسي. تصف المرافق الرائعة التي زرتها ، والأشخاص الذين قابلتهم ، ومجموعة متنوعة من الوظائف التي اكتشفتها متاحة لطلاب العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات في مرافق البحث مثل CERN.
في الأسبوع الأخير من الفصل الصيفي ، مدرستي - مدرسة هايسفيلد للبنات in Bath - يطلب من جميع طلاب الصف الثاني عشر (الذين تتراوح أعمارهم بين 12 و 16 عامًا) إجراء أسبوع من الخبرة في العمل. لقد كنت محظوظًا حقًا في الحصول على فرصة للقيام بتجربة عملي في CERN، مختبر فيزياء الجسيمات بالقرب من جنيف ، سويسرا ، والذي يضم مصادم هادرون الكبير (LHC). من دواعي سروري ، أن أسبوعي تم تنظيمه بواسطة مهندسة الإلكترونيات Eva Gousiou، الذي هو جزء من CERN's المرأة في التكنولوجيا المجموعة ، لذلك قضيت بعض الوقت مع العديد من العالمات والمهندسات.
الإثنين
لقد بدأت أسبوعي مع عالم فيزياء الطاقة العالية وباحث مشارك في جامعة بيتسبرغ ماريلينا بانديرامونتيالذي يعمل على ATLAS أكبر كاشف في CERN. أطلعتني في البداية على مركز زوار CERN ، والذي يقدم مقدمة رائعة للغرض العام من البحث في CERN.
في فترة ما بعد الظهر ، وصفت لي عملها ، والذي يتضمن إنشاء محاكاة لكاشف ATLAS. وأوضحت كيف يمكن لمستخدمي ATLAS استخدام نماذجها لمحاكاة تجارب جهاز الكشف والتنبؤ بالنتائج المحتملة.
الثلاثاء
في اليوم التالي ، واصلت متابعة Bandieramonte ، حيث عملت على تحسين واجهة المستخدم لمحاكاة ATLAS ، وأتيحت لي الفرصة لزيارة غرفة التحكم في ATLAS. كانت هذه فرصة مثيرة - بينما زرت CERN سابقًا في جولة إرشادية ، لم أتمكن من رؤية غرفة التحكم إلا من الخارج. لكن هذه المرة سُمح لي بدخول الغرفة نفسها وأرى بالضبط ما يجري هناك.
شاشات ضخمة مليئة بالبيانات والأشكال تغطي جميع الجدران ، تعرض معلومات حول حالة كاشف ATLAS. إذا حدث خطأ ما ، يمكن للباحثين في غرفة التحكم إجراء التعديلات اللازمة. في فترة ما بعد الظهر ، حضرت تقريرًا أسبوعيًا لمعلومات ATLAS ، والذي تضمن تحديثًا عامًا للحالة حيث لاحظوا أن الأسبوع الماضي كان LHC قد سجلت تصادمات بأعلى طاقة على الإطلاق.
الأربعاء
كانت خطة يومي الثالث هي الاجتماع صوفي بارون، مهندسة في قسم الفيزياء التجريبية ، لكن هذا لا يمكن أن يستمر ، لأنها أصيبت بـ COVID-19. ومع ذلك ، تمكنت من التعرف على المجموعة في مكالمة Zoom معها بدلاً من ذلك.
التقيت لاحقًا بزميلة البارون فيليبا هازل ، التي أطلعتني على مختبراتهم ، حيث قاموا بتصميم واختبار الأنظمة والمكونات الإلكترونية المستخدمة في التجارب المختلفة في سيرن. وأوضحت أن الرقائق الإلكترونية التي يستخدمونها يمكن أن تتأثر بالإشعاع من تصادم الجسيمات. لمنع ذلك ، تم تصميم الرقائق مع تكرار المنطق الرقمي ثلاث مرات - ويستخدم قرار الأغلبية كنتيجة.
الخميس
قضيت اليوم قبل الأخير مع فني الكهروميكانيكية إلين ميلن في قسم الترددات الراديوية (RF) ، حيث يولدون الإشارات المستخدمة لتسريع الجسيمات في تجاويف التردد الراديوي في سوبر بروتون السنكروترون (SPS) المسرع. هذه هي ثاني أكبر آلة في CERN ، وهي توفر حزم الجسيمات المتسارعة لمصادم الهادرونات الكبير. لقد تمكنت من رؤية كيف يولدون الطاقة ، بما في ذلك رؤية الاختبارات التي تم إجراؤها على klystron بتردد لاسلكي بسرعة 800 ميجاهرتز.
بعد ذلك تم إخراجي لزيارة LHCb و تلسكوب شمسي سيرن أكسيون تجارب (CAST). يدرس LHCb كوارك الجمال (السفلي) ، ويبحث عن سبب للاختلافات في كميات المادة والمادة المضادة داخل كوننا. وفي الوقت نفسه ، CAST هي تجربة تبحث عن البديهيات - الجسيمات النظرية التي ، إذا وجدت ، يمكن العثور عليها في مركز الشمس. وهي أيضًا جسيمات مادة مظلمة مرشحة ، وقد يساعد وجودها في تفسير تناقض المادة والمادة المضادة ، من خلال الاستفادة من القوة الضعيفة.
الجمعة
في صباحي الأخير ، قضيت وقتًا مع مهندس كمبيوتر فلورنتيا بروتوبسالتيالذي يعمل في قسم تكنولوجيا المعلومات. أخذتني إلى غرفة التحكم في مركز البيانات ، حيث يتم تشغيل البنية التحتية العلمية والإدارية والحوسبية الكاملة لـ CERN. أوضح Protopsalti أن جميع البيانات من التجارب يتم إرسالها هناك ليتم فرزها. غالبية هذه المعلومات ليست مهمة من الناحية العلمية ، لذلك يتم استخدام الخوارزميات لتحديد البيانات التي سيتم تخزينها وأيها سيتم تجاهلها.
في فترة ما بعد الظهر ، أتيحت لي الفرصة للقاء إيفا غوسيو ، التي رتبت لي أسبوع التظليل الوظيفي بأكمله. أخذتني لرؤية مركز تحكم CERN. هذا هو المكان الذي يقومون فيه بمراقبة المسرعات والتحكم فيها ، بما في ذلك المعجل الخطي 4 (LINAC4) و SPS و LHC ، بالإضافة إلى التحكم في علم التجميد والوصول إلى الأنفاق. تمكنت من رؤية الكثير من الشاشات التي تعرض معلومات حول حالة المسرعات. بشكل عام ، كلما كان المسرّع قديمًا ، زاد ما يجب القيام به يدويًا من غرفة التحكم ، في حين أن المسرعات الأحدث مثل LINAC4 تكون أكثر تلقائية وتتطلب مدخلات أقل.
بشكل عام ، لقد استمتعت حقًا بأسبوعي في CERN. كان الجميع مرحبًا حقًا ، بالإضافة إلى مضيفي ، عرض الكثير من الأشخاص الآخرين لي جولة حول مختبراتهم وشرح الأشياء لي. لقد فوجئت بشكل خاص بعدد الأشخاص الذين لديهم مهارات في البرمجة وكيف كان ذلك ضروريًا لوظائفهم. جعلني ذلك أفكر في مهنتي المستقبلية وخيارات العمل الممكنة المتاحة في مختبرات مثل CERN.
