Traducido por Elisa Inés López Schiaffino

Los alumnos de CERN@school Imagen cortesía del Langton Star Centre

Sarah Stanley explica cómo Becky Parker estimula a sus alumnos para que participen en un programa de física de partículas del CERN. ¿Le gustaría que sus alumnos participasen también?

Aunque todos sentimos curiosidad por el mundo en el que vivimos, la investigación es algo que les está generalmente reservado a los científicos y a los alumnos universitarios. El espacio y el equipamiento de los laboratorios son costosos, y realizar experimentos lleva mucho tiempo y requiere paciencia. Sin embargo, de vez en cuando, un alumno tiene suerte y obtiene la oportunidad única de ponerse en los zapatos – o ponerse el guardapolvo blanco – de un científico. Gracias a docentes como Becky Parker, estas oportunidades se están volviendo más accesibles.

En el 2007, Becky, docente de física del Reino Unido, viajó 10 horas en autobús con 50 de sus alumnos para una visita escolar anual al CERNw1, el laboratorio de física de partículas más grande del mundo, en Ginebra, Suiza. Ese viaje resultó ser un punto crucial en su carrera. “Cuando volvimos de nuestra visita al CERN, nos enteramos de la Space Experiment Competition (Competencia de Experimentos Espaciales), dirigida por el Centro Espacial Nacional Británico – ahora llamada Agencia Espacial del Reino Unidow2 – y el Surrey Satellite Technology Limited”, dice Becky. “Mis alumnos pensaron que era una buena idea usar los detectores de partículas que habíamos visto en el CERN para medir la radiación cósmica”.

La tarjeta MediPix Imagen cortesía de Maximilien Brice, CERN

Los detectores de partículas, llamados chips TimePix, fueron desarrollados por la colaboración internacional multiinstitucional MediPixw3. Cada chip MediPix y TimePix está formado por una grilla de píxeles. El chip MediPix cuenta las partículas de luz (fotones); su ventaja sobre las técnicas convencionales es que si no percibe ningún fotón, no mide ninguna señal. Esto significa que no hay ruido, independientemente del período de exposición. El chip MediPix solamente detecta partículas entrantes; en cambio el chip TimePix usa un reloj externo con una frecuencia de hasta 100 MHz como referencia temporal.

“A Michael Campbell, portavoz de la colaboración MediPix, se le había ocurrido que se podían usar los chips TimePix en las escuelas”, dice Becky. “Para la competencia, mis alumnos diseñaron el Langton Ultimate Cosmic ray Intensity Detector (LUCID, por su sigla en inglés), que usa cuatro chips TimePix en los lados de un cubo y uno debajo de él para recolectar información de los rayos cósmicos”. Los rayos cósmicos son partículas subatómicas producidas por distintos acontecimientos en el espacio exterior. Provienen del Sol, de otras estrellas y de fuentes no identificadas en el borde del Universo visible. Los rayos cósmicos viajan libremente a través de grandes extensiones de espacio vacío, y los científicos pueden detectar aquellos que cruzan camino con la Tierra, lo que revela un sinfín de información sobre el Universo. Los alumnos de Becky deseaban hacer su propio aporte a la detección de rayos cósmicos.

Cómo funciona el MediPix. Haga clic sobre la imagen para ampliarla Imagen cortesía de la Medipix collaboration

El detector LUCID diseñado por la escuela Langton. Imagen cortesía de Surrey Satellite Technology Limited Imagen cortesía de Surrey Satellite Technology Limited

“¡Inscribimos a LUCID en la competencia y terminamos en segundo lugar! Fuimos recompensados con la oportunidad de poner a LUCID a bordo del satélite TechDemoSat, cuyo lanzamiento está planeado para el 2012”, dice Becky. “El grupo inicial de LUCID constaba de tres varones y tres mujeres, pero ahora hay entre 30 y 40 alumnos que participan en distintos momentos. Los alumnos están elaborando protocolos para enviar comandos cuando el experimento esté en el espacio, estableciendo con eficacia el control de la misión. Los resultados de LUCID brindarán valiosos aportes sobre los rayos cósmicos”.

Becky, deseosa de compartir el entusiasmo por LUCID, fundó el programa CERN@school, en el que se distribuyen versiones simplificadas de LUCID a otras escuelas. Los alumnos reúnen información sobre los rayos cósmicos y la ponen a disposición de las escuelas a través del sitio de Internet CERN@school^w4. Actualmente hay diez escuelas participando en el programa, que próximamente se expandirá a otras escuelas de Europa y Estados Unidos.

“Los alumnos de CERN@school están entusiasmados porque están haciendo investigación científica de verdad”, dice Becky. “Colaboran con un cuerpo estudiantil internacional y se los alienta a seguir carreras relacionadas con la física y la ingeniería. El proyecto también les permite a los docentes ejercer como científicos, y les da a los investigadores la oportunidad de trabajar en ámbitos escolares”.

No es la primera vez que Becky se interesa por la investigación científica. Luego de tomar clases de ciencia y matemática en la escuela, obtuvo un título de física de la Universidad de Sussex, en el Reino Unido, y una maestría en fundamentos conceptuales de la ciencia de la Universidad de Chicago, EE. UU. Luego retornó a la Universidad de Sussex para obtener un título docente, y eligió enseñar física porque “ama la física y quiere que la gente esté interesada e inspirada por esa ciencia”.

Becky Parker ha sido docente por 18 años y desde hace varios años enseña en la Simon Langton Grammar School for Boys, la que admite estudiantes mujeres en los dos últimos años previos a la universidad. Visitó el CERN por primera vez en 1993 y comenzó los viajes estudiantiles anuales a esa institución en 1995, lo que culminó con la creación de LUCID luego del viaje de 1997. Tras el éxito de LUCID y CERN@school, Becky fundó el Langton Star Centrew5, que anima a los alumnos a realizar investigación en campos que vayan más allá de la física de partículas. La institución les ofrece a los alumnos de varias escuelas la oportunidad de trabajar con expertos en física de plasma, astronomía y biología molecular. Uno de los alumnos de física de plasma de la institución presentó su trabajo en una publicación con revisión de pares (Hatfield, 2010).

El kit CERN@school Imagen cortesía del Langton Star Centre

“Los alumnos aman hacer trabajo experimental, en el que las respuestas no están al final del libro”, dice Becky. “Trabajan con los mejores científicos e ingenieros, y a su vez se los trata como científicos responsables. Trabajan mucho y les resulta una experiencia formidable, y es mucho más probable que continúen trabajando en la ciencia y la ingeniería”.

Los alumnos de Becky en su visita al CERN Imagen cortesía del Langton Star Centre

Efectivamente, desde el comienzo del proyecto LUCID, la Simon Langton Grammar School ha contribuído con entre el 0,05% y el 1% de los alumnos de física de las universidades del Reino Unido, más que el doble de las cifras de años anteriores. Hoy en día la escuela también produce más ingenieros, y una gran proporción de las alumnas de la escuela continúan estudiando física e ingeniería. ¿Cuál será el próximo proyecto de Becky Parker?

“Esperamos expandir el proyecto CERN@school”, dice. “Con detectores en las escuelas de Europa, tenemos la posibilidad de hacer física moderna. Estamos buscando la manera de almacenar más información proveniente de LUCID y CERN@school mediante la vinculación de las escuelas con ayuda de GridPP. GridPP es una colaboración de físicos de partículas y expertos en computación del Reino Unido y del CERN, y forma la red de computación del Reino Unido que es parte de la más amplia red CERN. Esta red proporcionará un mejor análisis de la información y llevará el proyecto a un nuevo nivel de sofisticación y potencial”.

Los docentes que deseen invitar a sus alumnos a participar en el programa CERN@school o en el Langton Star Centre pueden escribir un correo electrónico a Becky Parker a la siguiente dirección: bparker@thelangton.kent.sch.uk

Referencia

Hatfield P (2010) Using line intensity ratios to determine the geometry of plasma in stars via their apparent areas. High Energy Density Physics 6(3): 301-304. doi: 10.1016/j.hedp.2009.10.001

Recursos en la red

w1 – El CERN es el laboratorio de física de partículas más grande del mundo, con sede en Ginebra, Suiza. Es un miembro de EIROforum, la colaboración de organizaciones intergubernamentales de investigación científica que realiza la publicación de Science in School. Para obtener más información sobre el CERN, vease: www.cern.ch

w2 – Si desea obtener más información sobre el apoyo educativo de la Agencia Espacial del Reino Unido, visite el sitio www.bis.gov.uk/ukspaceagency y haga click en ‘Discover and learn’.

w3 – Hay más detalles de la colaboración MediPix aquí: http://medipix.web.cern.ch/medipix

w4 – Si desea más información sobre el proyecto CERN@school, o si desea participar en él, visite: http://194.81.239.119

w5 – Para obtener más información sobre el Langton Star Centre, visite: www.thelangtonstarcentre.org

Recursos

Becky Parker participó en el proyecto en Internet ‘¿Por qué es importante la ciencia?’. Vea el video de su respuesta aquí: http://whyscience.co.uk/contributors/becky-parker

Para leer una reseña del sitio de Internet del proyecto, consulte:

Rüth C (2009) Review of the Why is science important? website. Science in School 13. www.scienceinschool.org/2009/issue13/whyscience

Si le gustó este artículo, tal vez le interese consultar una lista completa de los perfiles de docentes publicados en Science in School. Consulte: www.scienceinschool.org/teachers

Sarah Stanley recibió su título en biología de la Universidad de California en Santa Bárbara, EUA. Al momento de publicación de este artículo, realizaba una pasantía como escritora de artículos científicos en el Laboratorio Europeo de Biología Molecular. Actualmente es pasante en la Discover Magazine.