8.13 og 8.14: Fysik Junior Lab

På campus involverer Junior Lab en masse praktisk arbejde - og fejlfinding, når instrumenter ikke samarbejder. Høflighed Foto

I 8.13 og 8.14, de 18 timer lange klasser kendt som Physics Junior Lab, introduceres eleverne til eksperimentel fysik ved at replikere klassiske opdagelser fra det tidlige 20. århundrede inden for sådanne ting som speciel relativitetsteori, kvantemekanik og kernefysik. Laboratorierne involverer en masse finpudsning af udstyr, tilslutning af kabler og vridning af knapper - ikke den slags ting, du nemt kan sætte online.

Men Junior Lab-professorerne Gunther Roland og Phil Harris, PhD '11, samarbejder begge regelmæssigt med forskere over hele kloden om partikelfysiske eksperimenter, der kræver analyse af enorme datasæt. Disse store projekter kræver, at de alle er i stand til ikke blot at kommunikere på tværs af tidszoner, men også at få adgang til eksperimenter og data eksternt.

Så da klasserne gik online, fik de eleverne til at bruge data fra Large Hadron Collider på CERN til at replikere den analyse, der bekræftede eksistensen af ​​Higgs-bosonen. Studerende kom også til at arbejde med data fra Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) og gentage analysen, der identificerede gravitationsbølgerne forårsaget af kollisionen af ​​to sorte huller - arbejde offentliggjort i 2016, der førte til en Nobelpris til MIT-professor Rainer Weiss.

Junior Lab-studerende, som arbejder i par, kunne ikke længere se på hinandens notesbøger i laboratoriet, men Roland siger, at det at have laboratoriepartnere til at bruge en delt online notesbog tilskyndede til mere samarbejde, en væsentlig færdighed for eksperimentelle fysikere. Eleverne redigerede begge det samme dokument, og instruktørerne kunne rulle gennem deres notesbøger i Zoom-møder og se deres plots og beregninger. Roland og Harris planlægger at beholde de online delte notesbøger – og kan tilføje en menu med projekter som dem, der bruger LIGO- og LHC-data – når alle er tilbage på campus.

Jeg synes ikke, det burde være det eneste, siger Roland, da den slags analysebaseret arbejde mangler, hvad han kalder den fiflende-med-knapperne-delen, der er så væsentlig i eksperimentel fysik. Den praktiske komponent er også meget vigtig. Men det giver eleverne mulighed for at gøre ting, der er banebrydende lige nu i stedet for banebrydende i 1920'erne.

skjule