एटलस से नियंत्रण कक्ष तक: सर्न में एक हाई-स्कूल छात्र सप्ताह

ग्रीष्म सत्र के अंतिम सप्ताह में, मेरा विद्यालय - हेसफील्ड गर्ल्स स्कूल बाथ में - सभी वर्ष-12 छात्रों (16 या 17 वर्ष की आयु) को एक सप्ताह का कार्य अनुभव लेने के लिए कहता है। मैं वास्तव में भाग्यशाली था कि मुझे अपना कार्य अनुभव करने का मौका मिला सर्न, स्विट्जरलैंड के जिनेवा के पास कण-भौतिकी प्रयोगशाला, जिसमें स्थित है बड़े Hadron Collider (एलएचसी)। मेरे लिए बहुत खुशी की बात है कि मेरे सप्ताह का आयोजन किया गया इलेक्ट्रॉनिक्स इंजीनियर ईवा गौसिउ, जो CERN का हिस्सा है प्रौद्योगिकी में महिलाएं समूह, इसलिए मुझे कई महिला वैज्ञानिकों और इंजीनियरों के साथ समय बिताने का मौका मिला।

सोमवार

मैंने अपने सप्ताह की शुरुआत उच्च-ऊर्जा भौतिक विज्ञानी और पिट्सबर्ग विश्वविद्यालय के अनुसंधान सहयोगी के साथ की मारिलेना बंडीएरामोंटे, जो पर काम करता है एटलस प्रयोग, CERN का सबसे बड़ा डिटेक्टर। उन्होंने शुरुआत में मुझे सीईआरएन आगंतुक केंद्र दिखाया, जो सीईआरएन में अनुसंधान के समग्र उद्देश्य का एक शानदार परिचय देता है।

दोपहर में, उसने मुझे अपने काम के बारे में बताया, जिसमें एटलस डिटेक्टर के लिए सिमुलेशन बनाना शामिल था। उन्होंने बताया कि कैसे उनके मॉडल को एटलस उपयोगकर्ताओं द्वारा अपने डिटेक्टर प्रयोगों का अनुकरण करने और संभावित परिणामों की भविष्यवाणी करने के लिए नियोजित किया जा सकता है।

मंगलवार

अगले दिन, मैंने बंडीएरामोंटे को देखना जारी रखा, क्योंकि वह एटलस सिमुलेशन के लिए उपयोगकर्ता इंटरफ़ेस को बेहतर बनाने पर काम कर रही थी, और मुझे एटलस नियंत्रण कक्ष का दौरा करने का मौका मिला। यह एक रोमांचक अवसर था - जबकि मैं पहले एक निर्देशित दौरे पर सीईआरएन का दौरा कर चुका था, मैं नियंत्रण कक्ष को केवल बाहर से ही देख पाया था। लेकिन इस बार मुझे कमरे में ही प्रवेश करने और यह देखने की अनुमति दी गई कि वास्तव में वहां क्या चल रहा है।

डेटा और आंकड़ों से भरी विशाल स्क्रीन सभी दीवारों को कवर करती हैं, जो एटलस डिटेक्टर की स्थिति के बारे में जानकारी दिखाती हैं। यदि कुछ भी गलत होता है, तो नियंत्रण कक्ष के शोधकर्ता आवश्यक समायोजन कर सकते हैं। दोपहर में मैंने साप्ताहिक एटलस डीब्रीफ में भाग लिया, जिसमें एक सामान्य स्थिति अद्यतन शामिल था जहां उन्होंने नोट किया कि पिछले सप्ताह LHC ने अपनी अब तक की उच्चतम ऊर्जा पर टकराव दर्ज किया था।

बुधवार

मेरा तीसरे दिन का प्लान था मिलने का सोफी बैरनप्रायोगिक भौतिकी विभाग में एक इंजीनियर, लेकिन यह आगे नहीं बढ़ सका, क्योंकि वह COVID-19 से संक्रमित हो गई थी। हालाँकि, मैं उसके साथ ज़ूम कॉल पर समूह के बारे में जानने में सक्षम था।

बाद में मेरी मुलाकात बैरन के सहयोगी फ़िलिपा हेज़ल से हुई, जिन्होंने मुझे अपनी प्रयोगशालाएँ दिखाईं, जहाँ वे CERN में विभिन्न प्रयोगों में उपयोग किए जाने वाले इलेक्ट्रॉनिक सिस्टम और घटकों को डिज़ाइन और परीक्षण करते हैं। उन्होंने बताया कि वे जिन इलेक्ट्रॉनिक चिप्स का उपयोग करते हैं, वे कणों के टकराव से निकलने वाले विकिरण से प्रभावित हो सकते हैं। इसे रोकने के लिए, चिप्स को तीन बार दोहराए गए डिजिटल तर्क के साथ डिज़ाइन किया गया है - और बहुमत के निर्णय को परिणाम के रूप में उपयोग किया जाता है।

गुरुवार

मैंने अंतिम दिन साथ बिताया इलेक्ट्रोमैकेनिकल तकनीशियन एलेन मिल्ने रेडियोफ्रीक्वेंसी (आरएफ) विभाग में, जहां वे आरएफ गुहाओं में कणों को तेज करने के लिए उपयोग किए जाने वाले सिग्नल उत्पन्न करते हैं सुपर प्रोटोन सिंक्रोट्रॉन (एसपीएस) त्वरक। यह CERN की दूसरी सबसे बड़ी मशीन है, और यह LHC के लिए त्वरित कण किरणें प्रदान करती है। मैं यह देखने में सक्षम था कि वे बिजली कैसे उत्पन्न करते हैं, जिसमें 800 मेगाहर्ट्ज रेडियो-फ़्रीक्वेंसी क्लिस्ट्रॉन पर किए गए परीक्षण भी शामिल हैं।

इसके बाद मुझे यात्रा के लिए बाहर निकाल दिया गया एलएचसी-बी और सर्न एक्सियन सोलर टेलीस्कोप (CAST) प्रयोग। एलएचसीबी सौंदर्य (नीचे) क्वार्क का अध्ययन करता है, और हमारे ब्रह्मांड के भीतर पदार्थ और एंटीमैटर की मात्रा में अंतर का कारण ढूंढ रहा है। इस बीच, CAST एक प्रयोग है जो स्वयंसिद्धों की खोज कर रहा है - सिद्धांतित कण, यदि वे अस्तित्व में हैं, तो सूर्य के केंद्र में पाए जा सकते हैं। वे एक उम्मीदवार डार्क-मैटर कण भी हैं, और उनका अस्तित्व कमजोर बल का दोहन करके, मैटर-एंटीमैटर विसंगति को समझाने में मदद कर सकता है।

शुक्रवार

अपनी आखिरी सुबह मैंने कंप्यूटर इंजीनियर के साथ समय बिताया फ्लोरेंटिया प्रोटोप्सल्टी, जो आईटी विभाग में काम करता है। वह मुझे डेटा सेंटर के नियंत्रण कक्ष में ले गई, जहां से CERN का संपूर्ण वैज्ञानिक, प्रशासनिक और कंप्यूटिंग बुनियादी ढांचा चलाया जाता है। प्रोटोप्सल्टी ने बताया कि प्रयोगों से प्राप्त सभी डेटा को क्रमबद्ध करने के लिए वहां भेजा जाता है। इस जानकारी का अधिकांश भाग वैज्ञानिक रूप से महत्वपूर्ण नहीं है, इसलिए एल्गोरिदम का उपयोग यह तय करने के लिए किया जाता है कि कौन सा डेटा संग्रहीत किया जाए और कौन सा हटा दिया जाए।

दोपहर में, मुझे ईवा गौसिउ से मिलने का मौका मिला, जिन्होंने मेरे लिए पूरे जॉब-शैडोइंग सप्ताह की व्यवस्था की थी। वह मुझे सीईआरएन नियंत्रण केंद्र दिखाने ले गई। यहीं पर वे त्वरक की निगरानी और नियंत्रण करते हैं, जिनमें शामिल हैं रैखिक त्वरक 4 (LINAC4), SPS और LHC, साथ ही क्रायोजेनिक्स और सुरंग पहुंच को नियंत्रित करते हैं। मुझे त्वरक की स्थिति के बारे में जानकारी प्रदर्शित करने वाली बहुत सारी स्क्रीनें देखने को मिलीं। आम तौर पर, त्वरक जितना पुराना होता है, नियंत्रण कक्ष से उतना ही अधिक काम मैन्युअल रूप से करना पड़ता है, जबकि LINAC4 जैसे नए त्वरक अधिक स्वचालित होते हैं और उन्हें कम इनपुट की आवश्यकता होती है।

कुल मिलाकर, मैंने सीईआरएन में अपने सप्ताह का वास्तव में आनंद लिया। हर कोई वास्तव में स्वागत कर रहा था और मेरे मेजबानों के साथ-साथ कई अन्य लोगों ने मुझे अपनी प्रयोगशाला दिखाने और मुझे चीजें समझाने की पेशकश की। मैं विशेष रूप से आश्चर्यचकित था कि कितने लोगों के पास प्रोग्रामिंग कौशल था और उनकी नौकरियों के लिए इसकी आवश्यकता कैसे थी। इसने मुझे अपने भविष्य के करियर और CERN जैसी प्रयोगशालाओं में उपलब्ध संभावित नौकरी विकल्पों के बारे में सोचने पर मजबूर किया।