ATLAS Experiment frigiver 13 TeV LHC åbne data til naturvidenskabelige uddannelser

ATLAS Collaboration hos CERN har netop frigivet det første åbne datasæt fra Large Hadron Collider's (LHC) højeste energikørsel ved 13 teraelectronvolts (TeV). Den nye udgivelse er specielt udviklet til naturvidenskabelige uddannelser, understreger samarbejdets mangeårige forpligtelse over for studerende og lærere ved at bruge ATLAS-data med åben adgang og relaterede værktøjer.

"ATLAS-samarbejdet er stolte af at offentliggøre disse data til avanceret læring, siger Karl Jakobs, ATLAS talsmand. "Vores højenergikollision åbner data, registreret under andet løb af LHC, give indsigt i den virkelige verden inden for partikelfysisk analyse. Studerende, forskere og interesserede vil være i stand til at gengive ATLAS-fysikresultater på en fuldt realistisk måde, selv forstå det fascinerende studie af naturen på dets dybeste niveau."

ATLAS -samarbejdet offentliggør 10 inverse femtobarns (fb ^–1 ) af de 13 TeV-data. For kontekst, dette svarer til omkring 1 kvadrillion proton-proton-kollisioner (det er 1 efterfulgt af 15 nuller), eller 500,- 000 producerede Higgs bosoner. Det er også omtrent den samme mængde data, som ATLAS Collaboration brugte til at opdage Higgs-bosonen i 2012. Udforsk ATLAS Open Data ved hjælp af softwaren og værktøjerne, der er tilgængelige her, eller på CERN Open Data Portal.

Sammen med imponerende nye åbne datasæt, ATLAS Collaboration har også frigivet nye simulerede datasæt, web-baseret og offline analysesoftware, samt omfattende dokumentation og tutorials. "Dette er værktøjerne til en partikelfysikers fag, giver os mulighed for at gå fra datatagning til fysiske målinger og til sidst opdagelse, " siger Arturo Sánchez Pineda, medleder af ATLAS Open Data-teamet (University of Udine, ICTP og INFN, Italien). "Simulerede datasæt gør det muligt for fysikere at sammenligne teori med virkelige data. De er baseret på teoretiske modeller af de forventede fysikprocesser, der finder sted i kollisionerne, sammen med en detaljeret beskrivelse af ATLAS -detektoren. Ved at stille sådanne ressourcer til rådighed, vi håber at styrke eleverne, professorer og dedikerede selvlærende verden over til at lære og undervise i eksperimentel partikelfysik, samt datalogien bag feltet."

"Gør-det-selv opdagelser"

En af de mest spændende funktioner i den nye ATLAS Open Data-udgivelse er dens evne til at sætte eleverne i rollen som opdageren. "For første gang, studerende vil være i stand til at 'genopdage' Higgs-bosonen (i tre forskellige henfaldskanaler) og kan endda søge gennem dataene efter fysik ud over standardmodellen, såsom mørkt stof, "forklarer Kate Shaw, medleder af ATLAS Open Data-teamet (University of Sussex, U.K.). "Disse nye veje til undersøgelse vil i høj grad øge forståelsen af ​​den eksperimentelle side af dataanalyse - en særlig fordel for spirende forskere."

ATLAS Open Data-teamet arbejdede tæt sammen med elever og lærere under udviklingen, omhyggeligt kuratere udgivelsen for at sikre, at eleverne får den bedste pædagogiske oplevelse lige ud af boksen. "Vi ønskede at bygge videre på vores erfaring med 8 TeV open data release ved at levere mere komplekse fysikanalyser til undersøgelse og forkorte den nødvendige installationsproces, " siger Leonid Serkin fra ATLAS Open Data-teamet (University of Udine, ICTP og INFN, Italien). "Denne gang, studerende kan få adgang til datasættene, skriv analysekode og begynd at producere resultater inden for få minutter ved hjælp af cloud computing og værktøjer såsom CERN ROOT analyseramme. De millioner af uafhængige 13 TeV-kollisionshændelser kan således analyseres fra næsten enhver kommerciel computer."

Berigende global fysikuddannelse

Hvert år, hundredvis af studerende på hvert kontinent udforsker ATLAS Open Data som en del af deres læseplan. Deres omfang kan spænde fra en-dags gymnasieprojekter til dybdegående analyser til deres kandidatafhandling.

For eksempel, ved universitetet i Montréal, Canada, Jean-François Arguin bruger ATLAS Open Data til at gengive et mere realistisk forskningsmiljø for sine andenårige bachelorstuderende. "Det er en velkommen forandring fra at lære af bøger, det er sådan fysik traditionelt undervises, "forklarer han." Ved hjælp af ATLAS Open Data, eleverne bruger tre uger på at genskabe de store partikelopdagelser fra det sene 20. århundrede:Z-bosonen, W boson og topkvark. Processen udvikler deres færdigheder som forskere, som ikke altid er korreleret til dem, de udvikler gennem traditionelle kurser."

Forberedelse af studerende til forskningsarbejde er også en vigtig del af Lunds Universitets (Sverige) program. Der, Else Lytken og Caterina Doglioni opdeler deres bachelorstuderende i minianalysegrupper, hver med fokus på én ATLAS Open Data-analyse. "En vigtig del af dette kursus er rekonstruktion og identifikation af partikler, samt forståelsen af ​​analysestrategier, " siger Lytken. "ATLAS Open Data spiller en nøglerolle i at introducere eleverne til disse begreber og samtidig lade dem føle sig som en fysiker."

Nu, elever og lærere retter blikket mod mulighederne i 13 TeV. "Eleverne kan ikke vente med at få fingrene i en Higgs-boson, " tilføjer Doglioni. "Det er en utrolig spændende udsigt:at følge trinene i den berømte opdagelse, ved hjælp af reelle data fra eksperimentet, der fandt det. "

Mens verden tager sit første kig på 13 TeV åbne data, ATLAS Collaboration er allerede ved at forberede sin næste udgivelse af undervisningsindhold. Glæd dig til flere værktøjer, tutorials og analyser, der udgives i år, i takt med at ATLAS Open Data-projektet fortsætter med at vokse.