
QuarkNet [ 1 ] es un programa de desarrollo profesional docente a largo plazo, basado en la investigación [ 2 ] en los Estados Unidos, financiado conjuntamente por la Fundación Nacional de Ciencias [ 3 ] y el Departamento de Energía de los Estados Unidos . [ 4 ] Desde 1999, QuarkNet ha establecido centros en universidades y laboratorios nacionales que realizan investigaciones en física de partículas (también llamada física de altas energías) en todo Estados Unidos , y ha estado llevando dicha física a las aulas de secundaria . Los programas de QuarkNet se describen en elinforme de Estándares Nacionales de Educación Científica del Consejo Nacional de Investigación [ 5 ] (1995) y respaldan los Estándares Científicos de la Próxima Generación (2013).
Descripción general
Campo de entrenamiento
El campamento de verano es una actividad nacional anual [ 6 ] que permite a los docentes observar detectores y colisionadores, así como formar grupos de investigación para procesar datos experimentales . Desde principios de 2011, los docentes han estado trabajando en grupos separados investigando los disparadores emitidos por CMS. Los grupos buscan en los datos evidencia de los bosones J/Psi, Z y W. Utilizaron Excel para reconstruir la masa invariante de una partícula a partir del cuadrivector de sus productos de desintegración. Además, los participantes asisten a varias charlas y visitas a áreas técnicas.
Estudios de rayos cósmicos
Las principales investigaciones estudiantiles de QuarkNet apoyadas a nivel nacional son estudios de rayos cósmicos . Trabajando con técnicos de Fermilab y físicos investigadores, el personal de QuarkNet ha desarrollado un detector de muones de rayos cósmicos para aulas que utiliza las mismas tecnologías que los detectores más grandes de Fermilab y el CERN . Para apoyar la colaboración entre escuelas, QuarkNet colabora con el Proyecto Interacciones para la Comprensión del Universo (I2U2) para desarrollar y apoyar el Laboratorio Electrónico de Rayos Cósmicos. [ 7 ] Un Laboratorio Electrónico es una investigación dirigida por estudiantes y guiada por el profesor que utiliza datos experimentales. Los estudiantes tienen la oportunidad de organizar y llevar a cabo una investigación auténtica y experimentar el entorno de una colaboración científica. Las escuelas participantes instalan un detector en algún lugar de la escuela. Los estudiantes recopilan y suben los datos a un servidor central ubicado en el Laboratorio Nacional Argonne . Los estudiantes pueden acceder a los datos de los detectores del clúster para usarlos en estudios, como determinar la vida media de los muones , el flujo total de muones en los rayos cósmicos o un estudio de cascadas atmosféricas extendidas .
Becas y programas
En el verano de 2007, QuarkNet inauguró el Programa de Becarios QuarkNet para desarrollar el potencial de liderazgo de docentes que colaborarían con el personal para brindar actividades de desarrollo profesional y apoyo a los centros. Tres grupos de becarios en las áreas de estudios de rayos cósmicos, LHC y enseñanza y aprendizaje comparten responsabilidades para ofrecer talleres y sesiones, desarrollar materiales para talleres, apoyar laboratorios virtuales y clases magistrales, realizar presentaciones en la AAPT , entre otras actividades. En 2009, un nuevo grupo de becarios se unió al programa. Los becarios de liderazgo trabajan con el personal para apoyar a los centros y recopilar datos sobre su desempeño.
Clase magistral
Desde 2007, [ 8 ] QuarkNet ha organizado un programa nacional de un día para estudiantes llamado Masterclass, que inicialmente estudiaba datos del CERN de la era del Gran Colisionador de Electrones y Positrones , y ahora estudia datos de ALICE , ATLAS o CMS. Además del análisis de datos, la jornada ofrece conferencias y la oportunidad de debatir los resultados.
Programa de investigación de verano para estudiantes
Basándose en un modelo de la Universidad de Notre Dame , QuarkNet ha ofrecido un programa de investigación estudiantil de verano desde 2004. [ 9 ] Normalmente, equipos de cuatro estudiantes de secundaria supervisados por un profesor pasan seis semanas involucrados en varios proyectos de investigación de física. Algunos centros optan por modificar este modelo, involucrando a más estudiantes y/o menos tiempo. La investigación está asociada con ATLAS y CMS, la I+D del Colisionador Lineal Internacional , detectores de muones de rayos cósmicos, I+D de fibra óptica y más. Los equipos reciben apoyo en hasta 25 centros cada verano. Ejemplos de títulos de investigación recientes incluyen Búsqueda e identificación de Comparación de la cantidad de eventos de muones con los cambios meteorológicos diarios , Señales de rayos cósmicos en el eco de radar , Fibras para calorímetro frontal , Los efectos de las impurezas en la detección de señales de radio en el hielo , Calorimetría de placas de cuarzo , Asimetría galáctica de la Vía Láctea y diseño de imanes de RF, y Estimaciones de masa de lente débil del cúmulo de arco de Elliot .
Referencias
- ↑ "Quarknet" . Quarknet . Consultado el 15 de febrero de 2023 .
- ↑ "Fermilab Today" . www.fnal.gov . Consultado el 15 de febrero de 2023 .
- ↑ "Búsqueda de premios de la NSF: Premio n.° 0715396 - QuarkNet" . www.nsf.gov . Consultado el 15 de febrero de 2023 .
- ↑ La Oficina de Ciencia del Departamento de Energía celebra el Año Mundial de la Física 2005.
- ↑ Estándares Nacionales de Educación Científica
- ↑ "Una semana ajetreada para QuarkNet", Fermilab Today, 28 de junio de 2004
- ↑ Laboratorio electrónico de rayos cósmicos
- ↑ "La primera Masterclass europea amplía el alcance de los profesores", Fermilab Today, 30 de marzo de 2007
- ↑ ""Cómo pasaron sus vacaciones de verano: Estudiantes de QuarkNet experimentan el trabajo real de los científicos de Fermilab", Fermilab Today, 4 de agosto de 2004. Archivado del original el 23 de enero de 2019. Consultado el 23 de enero de 2019 .
Enlaces externos
- QuarkNet
- Fermilab
- CERN
- Laboratorio electrónico de rayos cósmicos
- Interacciones para la comprensión del universo
- Más información sobre DataCamp (archivado el 27/07/2021 en Wayback Machine)
- enseñanza de la física
- Organizaciones estadounidenses establecidas en 1999