CMS Masterclass - מבוא
DE EN FR HE HU IT JP LT
NL PL PT RU SP TR ZH
כיתת אמן CMS מציעה לתלמידות ולתלמידים הזדמנות להפוך ליום אחד לפיזיקאים של חלקיקי יסוד, כאשר הם מנתחים נתוני אמת מניסוי ה-Compact Muon Solenoid (CMS) במאיץ ה-Large Hadron Collider (LHC) ב-CERN. בהמשך נתאר כיצד כיתת האמן "עובדת" ובאלו כלים נעשה שימוש.

תובנות לטווח ארוך

פילוסופיה

המלצות לכיתת אמן CMS מוצלחת
התלמידים אמורים לזכור זמן רב אחרי כיתת האמן:
  1. בפיזיקה של חלקיקי היסוד מצדיקים טענות לפעמים בעזרת ראיות שאינן ישירות.
  2. המודל הסטנדרטי מהווה את המסגרת העיונית להבנת תכונות החומר.
  3. התנהגותם של חלקיקים נשלטת ע"י חוקי שימור וע"י המרות בין מסה ואנרגיה.
 דרכי הפעולה שלנו:

  • תצוגות אינטראקטיביות, מעוררות עניין
  • מאורעות אמתיים מגלאי ה-CMS
  • הניתוח של נתוני אמת דורש יכולת שיפוט יחד עם יכולת לשאול שאלות טובות.
  • שימת דגש על הסתברות, סטטיסטיקה, הפרדת אות מרקע.
 N תלמידים (N≤30)



המספר האופטימלי של תלמידים בכיתה הוא 30 או פחות. אפשר לעבוד עם קבוצות גדולות יותר, אך עשו זאת בזהירות. 		N/2 מחשבים



שני תלמידים ליד כל מחשב: הם יעזרו זה לזה ויבדקו את קבלת ההחלטות אחד של השני. 		N/10 מורים או מנחים



פיזיקאי אחד על כל 10 תלמידים לפחות. במקרים מסוימים, מורה בעל ידע בתחום יוכל לשפר את היחס מנחים\תלמידים.

 



כלי המדידה הראשי: תצוגת המאורעות iSpy
גרסאות בשימוש עבור כיתות אמן בינלאומיות

iSpy "קלאסי": https://www.i2u2.org/elab/cms/ispy-webgl-2017

iSpy "מתקדם": https://www.i2u2.org/elab/cms/ispy-webgl (מומלץ, תמיכה טכנית מלאה)


לשימוש במקרה הבא::
  • כיתת אמן CMS מסלול WZH. התלמידים מחפשים מאורעות עם שניים או ארבע לפטונים ומאורעות עם לפטון יחיד ואנרגיה ET חסרה (מועמד להתפרקות W).

ניתוח נתונים:

רוחב פס קטן: הורידו תצוגת מאורעות מקומית ונתונים.
 גרסאות אחרות

  1. https://www.i2u2.org/elab/cms/event-display
  2. http://ispy-webgl-w2d2.web.cern.ch/

לשימוש במקרים הבאים:
  1. מסלול ה-J/Ψ בכיתת אמן CMS.. התלמידים ימיינו מאורעות עם שני מיואונים ע"פ איכות העקבות, במטרה להפיק תרשים מסה שמדכא מאורעות רקע בצורה אופטימלית, אך משמר את האות שמראה את מסת ה-J/Ψ.
  2. מדידת CMS World Wide Data Day. התלמידים ימדדו את כיווני עקבות המיואונים במאורעות עם שני מיואונים, במטרה להפיק התפלגויות זוויתיות של עקבות מיואונים. הם ישתמשו במדידות על מנת לפרש עקבות חלקיקים ב-CMS וב-LHC.

ניתוח נתונים:
  • מקוון או בעזרת גיליונות עבודה מקומיים (ע"פ בקשה)




רוחב פס קטן: הורידו גרסה מקומית.