Kvantuuringud Göttingenis: õpilased kogevad osakeste füüsikat lähedalt!

Kvantuuringud Göttingenis: õpilased kogevad osakeste füüsikat lähedalt!

31. märtsist kuni 4. aprillini 2025 toimub aadressil Georg August Göttingeni Ülikool toimuvad rahvusvahelised üliõpilaste teaduspäevad. Üritus on osa 2025. kvantaasta pidustustest. Selle nädala jooksul saavad keskkooliõpilased kogeda osakestefüüsika põnevat maailma lähedalt.

Osalejatel on võimalus osaleda osakestefüüsika meistriklassides, mille käigus kogutakse andmeid alates CERN Genfis analüüsitakse. Igapäevased üritused toimuvad Forum Wissenis, Berliner Straße 28, kella 10.00-17.00. Üritusest huvitatud õpilased saavad registreeruda e-posti teel kuni 27. märtsini 2025. Neid meistriklasse pakutakse koostöös rahvusvahelise osakeste füüsika väljaõpperühmaga ning nende eesmärk on anda noortele parem arusaam kvantmehaanika põhiprintsiipidest.

Kvantpõimumine ja osakeste füüsika

Selle aasta sündmuste keskseks teemaks on kvantpõimumine – kvantfüüsika nähtus, mille puhul ühe osakese olek on kaugusest sõltumata seotud teise osakese omaga. Sellel kontseptsioonil pole klassikalises füüsikas ekvivalenti ja see on kvantmehaanika prognooside testimisel ülioluline. Selle avastuse praktilised rakendused ulatuvad kvantkrüptograafiast kvantarvutiteni.

Hiljutised edusammud uuringutes teemal Suur hadronite põrkur (LHC) on näidanud, et kvantpõimumist saab nüüd jälgida ka kõrgete energiate juures. Füüsikud Alain Aspect, John F. Clauser ja Anton Zeilinger pälvisid 2022. aasta Nobeli füüsikaauhinna kvantpõimumise fundamentaalsete eksperimentide läbiviimise eest. LHC universaalsed detektorid ATLAS ja CMS kogusid olulisi andmeid kvantpõimumise kohta.

Uued uurimistulemused ja nende tähendus

Esimene tõend kvantpõimumise kohta pärineb ATLAS-i eksperimendist ja avaldati hiljuti ajakirjas Nature. Need tähelepanekud näitasid kõige raskemate teadaolevate elementaarosakeste tippkvarkide lagunemissaaduste takerdumist. Nende kvantomadusi, nagu spinn, uuriti, et teha järeldusi takerdumise kohta. Tulemused laiendavad arusaamist tippkvarkide omadustest ja nende vastasmõjudest.

Kvantpõimumise jälgimine kõrgel energial avab uued perspektiivid osakeste füüsika standardmudeli testimiseks. Tulevased katsed võivad anda vihjeid ka füüsikalistele nähtustele, mis ulatuvad praegusest mudelist kaugemale. Need arengud ei ole olulised ainult teaduse jaoks, vaid pakuvad õpilastele ka võimalust aktiivselt osaleda nende keeruliste teemade uurimisel uurimisnädalatel.

Ürituste kohta lisateabe saamiseks või registreerumiseks võivad huvitatud klassid alates 10. klassist ja üksikisikud võtta ühendust Göttingeni ülikooli füüsikateaduskonna prof dr Arnulf Quadti ja dr Kontakt Sebastian Wozniewskiga.