Materia intunecata un pic mai stralucitoare Inspire article

Tradus de Cristina Macris, Colegiul National “Constantin Cantacuzino”, Targoviste. Jenny List, o tanara fiziciana in domeniul particulelor, care lucreaza la DESY in Germania, si-a condus propriul sau grup de cercetare in descoperirea Universului.Acesta este interviul dat catre Barbara…

Jenny List
Imagine obtinuta datorita DESY

“Intotdeauna am vrut sa inteleg cum functioneaza fiecare lucru- de la foarte mic pana la uimitor de mare.” Fiind fizician – Doctor in fizica si in acelasi timp, conducatoarea unui mic grup de stundenti in curs de perfectionare si absolventi, Jenny List este chiar pe cale sa infaptuiasca acest lucru.

Subiectul sau special este materia intunecata, “un subiect la moda in zilele noastre”, spune ea zambind, dar nicio problema: oamenii de stiinta cred ca descoperind si studiind materia intunecata se vor confirma raspunsuri la multe intrebari din fizica, care sunt numai sugestionate de catre teorie. Cu toate acestea, materia intunecata ocupa pana la 22% din Univers. Energia intunecata, un concept care este si mai putin inteles decat materia intunecata, se crede ca aduna pana la 74% , iar toate stelele si materia din Univers pana la 4%.

Jenny are 32 de ani si lucreaza la Laboratorul German de cercetare fizica a particulelor DESY (pentru Deutsches Elektronen- Synchrotron)w1.DESY are propriul sau accelerator de particule de 6 km, dar Jenny este un cercetator pentru un dispozitiv al viitorului, acceleratorul electron-pozitron de 30 km :International Linear Collider (ILC). “Speram ca ILC ne va permite nu numai sa descoperim particulele pe care le consideram ca alcatuiesc materia intunecata, dar sa le si examinam de aproape. Este extrem de important pentru a intelege Universul”, spune ea.
 

ILC planificat va folosi cavitati de accelerare pentru a aduce particulele la energii extrem de mari permitindu-le sa se ciocneasca in detectori masivi,subterani
Imagine obtinuta datorita DESY
 

ILC va colabora strans cu Large Hadron Collider (LHC) care va functiona la CERNw2 ,in Geneva,incepand cu anul acesta. Mii de fizicieni care lucreaza cu particule si acceleratoare din intreaga lume – incearca sa proiecteze un nou dispozitiv liniar si detectorii sai pentru a fi siguri ca vor obtine la superlativ toate cerintele in ceea ce priveste energia, achizitionarea de date si precizia masuratorilor.
 

O pozitionare schematica a Collider Liniar International: un accelerator de particule de 31 km care ar putea sa raspunda la cateva din cele mai importante intrebari ale lumii
Imagine obtinuta datorita DESY
 

Sistemul de scoala german le permite studentilor sa isi aleaga doua subiecte principale pentru ultimii doi ani de scoala. Jenny, care s-a nascut in Hamburg, a vrut mai intai sa studieza matematica ca fiind unul din acestea, dar nu a fost multumita de profesorul desemnat. Astfel a ales fizica in locul matematicii. “Nu am regretat niciodata aceasta decizie. Profesorul meu a fost nemaipomenit si fizica este un subiect atat de variat!” A studiat la Universitatea Hamburg si i-a fost foarte greu sa decida aupra carui din nenumaratele domenii sa se concentreze: cosmologie? Teorie? Astrofizica? In final, a optat pentru fizica particulelor, unde oamenii de stiinta folosesc dispozitive enorme si incredibil de precise pentru a studia particulele elementare si fortele care actioneaza intre ele. Jenny a lucrat la experimental OPALw3 la CERN si si-a definitivat aici Doctoratul in fizica in 2000. Deoarece acesta a fost si anul in care acceleratorul cel mare de la CERN s-a inchis si nu s-au mai realizat experimente pentru a achizitiona date, ea s-a intors la Hamburg pentru un post de post – doc la DESY.

“A fost pentru prima data cand a trebuit sa lucrez cu polarizare, unul din subiectele principale de studiu al grupului meu de astazi”, isi aduce ea aminte. Atunci cand oamenii de stiinta aduc doua fascicule de particule sa interactioneze, ei trebuie sa stie exact cum arata aceste fascicule astfel incat sa poata determina exact ceea ce inregistreaza cu ajutorul detectorului. Un aspect al acestor fascicule este polarizarea, o caracteristica care arata cati din spinii particulelor sunt in aceeasi directie. ILC va folosi particule de electroni si anti-particulele lor, pozitronii. In mod normal acestea ar trebui sa traverseze campuri de radio – frecventa si cavitati de accelerare de 15 km pana cand sa ajunga la punctul de ciocnire, dar prin puncte sigure de-a lungul traseului; echipei de observare ii place trasarea fasciculelor efectuata de Jenny cu un laser.

Aceasta nu este un lucru de baza pentru un fizician care studiaza particulele, dar este un exercitiu important pentru a studia proprietatile si comportarea fasciculelor de particule. Dupa traversare, particulele rezultate sunt trimise catre tuburi mici umplute cu gaz, cu oglinzi pe interior. Traversand tuburile, ele emit o lumina albastra – radiatie Cherenkov – care este directionata catre iesirea din tub de catre suprafetele cu oglinzi din interior. Un fotodetector masoara cantitatea de lumina care se obtine din tub si timpul necesar.”In acest mod determinam electronii foarte precis”, sintetizeaza Jenny. “Problema este: polarimetrul nostru trebuie sa aiba de doua ori precizia a tot ce exista astazi. Proiectul nostru se bazeaza pe cel mai bun proiect care exista (la Stanford Linear Accelerator Centerw4 in California) si incercam sa gasim modalitati pentru a-l imbunatati si a-l face mai precis.

Centrul de cercetare DESY in
Hamburg, Germania

Imagine obtinuta datorita DESY

Dupa doua locuri de munca la universitati diferite in Germania, Jenny s-a intors la DESY. Ea a lucrta cu success cu elevii din Programul Emmy Noether coordonat de Fundatia de Cercetare Germana (DFG)w5. A stimulat tinerii cercetatori, dandu-le independenta si experienta manageriala intr-o etapa initiala a carierei lor stiintifice prin formarea unor grupuri independente de cercetare a tinerilor.

Activitatile stiintifice se dezvolta de cinci ani, si prin aducerea lor inapoi din strainatate, DFG spera sa incurajeze tinerii cercetatori remarcabili sa ramana in tara si sa isi continue cariera universitara. Grupul lui Jenny este alcatuit dintr-un post –doc, un Doctor in fizica si doi absolventi de facultate. Impreuna pun la punct un dispozitiv pentru a testa polarimetrul si scriu programe pentru computer pentru a simula evenimentele materiei intunecate in detectoarele ILC.

In afara de a lucra cu grupul sau, de a face cercetare si de a preda la universitate, Jenny are si propria sa viata sociala. Ii place sa schieze, canta intr-un cor, canta la pian si la chitara si colectioneaza orice are legatura cu elefantii. “Pur si simplu imi plac”, spune ea. Sotul sau este de asemenea fizician si lucreaza la DESY. Jenny explica: “Obisnuiam sa ne mutam intre Geneva, Hamburg, Wuppertal si Zurich ani la rand, si era extrem de obositor.Dar fiind casatorita cu un om de stiinta, coleg, inseamna o serie de avantaje: ne cunoastem unul celuilalt volumul de munca, putem sa mergem impreuna la conferinte si avem din plin libertate si flexibilitate in planificarea timpului nostru.” In mod sigur vor profita de aceasta flexibilitate anul acesta: tocmai au primul lor copil.

Download

Download this article as a PDF

Web References

  • w1 – DESY este laboratorul de cercetare a fizicii particulelor din Germania.
  • w2 – CERN este cel mai mare laborator din lume pentru fizica particulelor.
  • w3 – Experimentul OPAL, care presupune studiul particulelor si a interactiunii lor prin colectarea si analizarea evenimentelor de ciocnire electron –pozitron, a fost unul din cele mai importante experimente de fizica particulelor de la CERN.
  • w4 – Acceleratorul Liniar Central Stanford
  • w5 – Fundatia de Cercetare din Germania, DFG

Resources

  • Mai multe despre materia intunecata puteti gasi in Wikipedia.
  • Pentru a afla mai multe despre Collider Liniar International si tintele sale de cercetare, vezi: www.linearcollider.org

Institution

CERN

Author(s)

Barbara Warmbein lucreaza la DESY, laboratorul de cercetare pentru fizica particulelor din Germania. Este de asemenea membru al comitetului de redactie al revistei Science in School.


Review

Ce ai putea sa faci daca studiezi fizica la scoala? Povestea lui Jenny iti arata ca este posibil sa atingi culmi emotionante- cum ar fi sa lucrezi la CERN si sa ai propriul tau grup de lucru cand esti relativ tanar – si sa ai si timp pentru familie si alte interese.

Aceasta poveste, a unei evolutii in cariera, poate sa inspire potentialii fizicieni, poate pe fete in special. Ar putea fi un bun exemplu pentru studentii care considera fizica ca un subiect final la scoala sau ca ceva tiparit pe o tablita indicatoare sau laborator de stiinte- poate impreuna cu informatii referitoare si la alte modele in stiinta.


Sue Howarth, UK




License

CC-BY-NC-ND