Κβαντική έρευνα στο Γκέτινγκεν: Οι μαθητές βιώνουν τη σωματιδιακή φυσική από κοντά!

Κβαντική έρευνα στο Γκέτινγκεν: Οι μαθητές βιώνουν τη σωματιδιακή φυσική από κοντά!

Από τις 31 Μαρτίου έως τις 4 Απριλίου 2025 θα πραγματοποιηθεί στο Πανεπιστήμιο Georg August του Γκέτινγκεν πραγματοποιούνται οι διεθνείς ημέρες φοιτητικής έρευνας. Η εκδήλωση είναι μέρος των εορτασμών για το κβαντικό έτος 2025. Κατά τη διάρκεια αυτής της εβδομάδας, οι μαθητές γυμνασίου μπορούν να ζήσουν από κοντά τον συναρπαστικό κόσμο της σωματιδιακής φυσικής.

Οι συμμετέχοντες έχουν την ευκαιρία να λάβουν μέρος σε master classes στη φυσική των σωματιδίων, κατά τη διάρκεια των οποίων θα συλλέξουν δεδομένα από CERN στη Γενεύη θα αναλυθούν. Καθημερινές εκδηλώσεις πραγματοποιούνται στο Forum Wissen, Berliner Straße 28, από τις 10 π.μ. έως τις 5 μ.μ. Οι μαθητές που ενδιαφέρονται για την εκδήλωση μπορούν να εγγραφούν μέσω email έως τις 27 Μαρτίου 2025. Αυτά τα masterclasses προσφέρονται σε συνεργασία με το International Particle Physics Outreach Group και έχουν στόχο να δώσουν στους νέους μια καλύτερη κατανόηση των βασικών αρχών της κβαντικής μηχανικής.

Κβαντική εμπλοκή και σωματιδιακή φυσική

Κεντρικό θέμα των φετινών εκδηλώσεων είναι η κβαντική εμπλοκή, ένα φαινόμενο στην κβαντική φυσική στο οποίο η κατάσταση ενός σωματιδίου συνδέεται με εκείνη ενός άλλου, ανεξάρτητα από την απόσταση. Αυτή η έννοια δεν έχει ισοδύναμο στην κλασική φυσική και είναι ζωτικής σημασίας για τον έλεγχο των προβλέψεων της κβαντικής μηχανικής. Οι πρακτικές εφαρμογές αυτής της ανακάλυψης κυμαίνονται από την κβαντική κρυπτογραφία έως τους κβαντικούς υπολογιστές.

Πρόσφατες εξελίξεις στην έρευνα για Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων (LHC) έχουν δείξει ότι η κβαντική εμπλοκή μπορεί τώρα να παρατηρηθεί και σε υψηλές ενέργειες. Στους φυσικούς Alain Aspect, John F. Clauser και Anton Zeilinger απονεμήθηκε το Νόμπελ Φυσικής 2022 για τη διεξαγωγή θεμελιωδών πειραμάτων σχετικά με την κβαντική εμπλοκή. Οι καθολικοί ανιχνευτές ATLAS και CMS στο LHC συνέλεξαν κρίσιμα δεδομένα για την κβαντική εμπλοκή.

Νέα ερευνητικά αποτελέσματα και η σημασία τους

Η πρώτη απόδειξη της κβαντικής εμπλοκής προήλθε από το πείραμα ATLAS και δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο περιοδικό Nature. Αυτές οι παρατηρήσεις έδειξαν την εμπλοκή των προϊόντων διάσπασης των κορυφαίων κουάρκ, των βαρύτερων γνωστών στοιχειωδών σωματιδίων. Οι κβαντικές ιδιότητές τους, όπως το σπιν, εξετάστηκαν προκειμένου να εξαχθούν συμπεράσματα σχετικά με τη διαπλοκή. Τα αποτελέσματα διευρύνουν την κατανόηση των ιδιοτήτων των κορυφαίων κουάρκ και των αλληλεπιδράσεων τους.

Η παρατήρηση της κβαντικής εμπλοκής σε υψηλές ενέργειες ανοίγει νέες προοπτικές για τη δοκιμή του Καθιερωμένου Μοντέλου της σωματιδιακής φυσικής. Μελλοντικά πειράματα θα μπορούσαν επίσης να παρέχουν ενδείξεις για φυσικά φαινόμενα που υπερβαίνουν το τρέχον μοντέλο. Αυτές οι εξελίξεις δεν είναι μόνο σημαντικές για την επιστήμη, αλλά προσφέρουν επίσης στους μαθητές την ευκαιρία να συμμετέχουν ενεργά στην έρευνα αυτών των πολύπλοκων θεμάτων κατά τη διάρκεια των ερευνητικών εβδομάδων.

Για να μάθετε περισσότερα σχετικά με τις εκδηλώσεις ή να εγγραφείτε, οι ενδιαφερόμενες τάξεις από τη 10η τάξη και άνω, καθώς και μεμονωμένα άτομα μπορούν να επικοινωνήσουν με τον καθηγητή Δρ. Arnulf Quadt και τον Δρ. Επικοινωνήστε με τον Sebastian Wozniewski στη Σχολή Φυσικής του Πανεπιστημίου του Göttingen.