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校园宇宙线观测联盟与德国电子同步加速器研究所开展科普工作交流
2022-03-21|文章来源:文献信息部 |【
 

  3月15日,为促进校园宇宙线观测及相关科普工作的国际交流与合作,校园宇宙线观测联盟(Campus Cosmic-ray Observation Collaboration(CCOC),以下简称“联盟”)举办了与德国电子同步加速器研究所DESY在粒子天体物理的外展科普工作交流研讨会。本次会议线上线下同时进行,联盟理事长、《现代物理知识》主编张闯,联盟顾问沈长铨,联盟技术组组长、高海拔宇宙线观测站(LHAASO)项目副经理何会海,联盟秘书长、文献信息部主任郑文莉及来自联盟成员的大、中学物理教师及我所科研骨干60余人参加了交流研讨。会议由张闯主持。

  张闯首先致欢迎辞,并简要介绍了校园宇宙线观测联盟及自2020年成立以来开展的各项工作:目前联盟已有19个单位成员和6位个人成员,并成立了技术发展、中学推广、仪器教学、科普宣传、秘书勤务5个工作组;建立了网站宣传及数据共享平台;制订了数据共享规范;组织了校园宇宙线教师暑期培训会;组织联盟成员参加“国际宇宙日”活动等。希望通过本次交流,学习和借鉴DESY粒子天体物理领域科普的成功经验。

  DESY沟通小组研究助理Carolin Schwerdt做了题为 “DESY开展粒子天体物理的外展科普工作”的主题报告。报告介绍了DESY的概况以及在泽森(Zeuthen)地区的科普活动,包括使用的技术、实验以及建设的网络平台等,介绍了DESY的学生宇宙线实验室,以及过去10年“国际宇宙日”的组织情况。

  Carolin 重点介绍了DESY的天体物理科普教育项目---学校实验室 “CosmicLab”,主要针对15-19岁感兴趣的中学生进行科学的训练,由博士指导年轻的研究者,自己提出问题、展开研究、分析数据并汇报结果,2周的实习时间;同时择优推荐参加德国最杰出的青年竞赛之一“Jugend forscht”;并服务于指导硕士及学士论文的完成。“CosmicLab”使得学生和老师都获益匪浅,通过在DESY宇宙线实验室的经历,高中生们可以采用最前沿的工具与分析方法扩展天体物理学科的知识,中学教师们借助研究所和大科学装置分享的技术和工具可以为学生传授更为生动的物理教学内容,并与科研一线的科学家建立联系,促进了科学发展、技术更迭、人才培养的正向循环。

  Carolin 负责科学协调的全国“网络粒子世界(Netzwerk Teilchenwelt)”是德国粒子及粒子天体物理、强子及核物理的教育网络,已辐射至德国境内26个城市的30家研究所,并与CERN的科普教育项目建立长期稳定的联系。目前,有一支150名硕士生和博士生的队伍负责培训高中生,另外还有一支120名物理系毕业的校友队伍,以及300名教师参与者,从而在全国范围内,为青少年成长为专业科研人员提供了工具、方法、指导与资源,并大大提高了受众的沟通交流能力和科学素质与素养,增强了公众认同基础研究的价值与重要性。

  这些项目,通过提出研究问题、设计调研、分析数据以及撰写报告的流程方式,为参与者设置阶梯式课程,从大师课、独立探测器项目、CERN和梅茵的研讨会到完全独立的以个人兴趣为出发点的研究项目。如粒子天体物理大师课、Auger项目大师课以及ICECube项目大师课,使得年轻人可以理解从实验测量以及数据分析中获得宇宙线的信息,亲身体验实验过程,体会学习计算机网络及程序的必要性,更好地理解未来进行的科学研究工作;用 EXCEL表或其他电子表格进行数据分析,进行宇宙线大气簇射和到达方向的重构;识别特征和筛选中微子等。以上程序和界面都是由大学来开发提供的。

  德国政府和研究机构都会为科普和科学教育提供全方位的支持,包括经费。DESY会制作探测器提供给参与活动的学校使用,科学家和学生志愿者一起为参加项目的中学生和老师提供指导和帮助。“国际宇宙日“的活动也是来自世界各地的几位科学家一起为做好玩而新鲜的事情谋划而生,每次活动会有100位志愿者来参与。

  讨论环节非常热烈,与会者就DESY科普的组织模式、经费来源、大科学装置在科普中发挥的作用、科学家科普的积极性以及“国际宇宙日”使用探测器的发展路线、学生和教师参与的积极性等方面进行了深入的探讨,Carolin以及DESY的Michael Walter教授共同分享了经验。与会者深受启发,打开了思路,未来将依托高能所LHAASO项目,借助校园宇宙线观测联盟和《现代物理知识》科普期刊两个平台,深度融合在大、中院校开展科学普及和人才培养工作,充分激发中学生对物理的兴趣,切实履行高能所的科普公益使命。

  延展阅读:

  校园宇宙线观测联盟成立于2020年9月28日。该联盟是由中国科学院高能物理研究所发起,目的是为了推进我国校园宇宙线观测网建设,普及宇宙线知识,开展宇宙线科学研究,加强相关国际交流,促进创新型人才培养。

  国际宇宙日(International Cosmic Day (ICD))活动由德国DESY研究所联合Netzwerk Teilchenwelt, IPPOG(International Particle Physics Outreach Group), QuarkNet(美国国家资助的开展高中学生科学研究项目)和Fermilab(美国费米国家加速器实验室)联合举行。目的是关注身边每时每刻都存在的宇宙射线,鼓励大、中学生采集宇宙线数据、交流研究方法和成果,直接参与到当代宇宙线研究的前沿。

张闯主持活动

 Carolin SchwerdtMichael Walter分享经验

 活动现场


 
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