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从大型强子对撞机的老家避暑归来

The ATLAS detector
ATLAS探测器 今年夏天,15岁的雷切尔·海曼(Rachel Hyneman)在欧洲核子研究中心(CERN)的ATLAS探测器上工作,而15岁的威尔·伯根(Will Bergan)则在另一个探测器ALICE上研究强作用力。威廉和玛丽有两名学生入选了欧洲核子研究中心的精英15人本科生研究经历项目。图片来源:Anna Pantelia/CERN

去年夏天,蕾切尔·海曼(Rachel Hyneman)和威尔·伯根(Will Bergan)每天上班都要进行生物识别虹膜扫描。一旦他们的身份得到确认,他们就加入了其他几千名粒子物理学家的行列,他们的工作可能是世界上最有趣的工作——大型强子对撞机的所在地。

海曼说:“当它开着的时候,你肯定不想呆在那里。”“下面”是粒子加速器的集合,其功能是爆炸粒子,以极快的速度产生碰撞。虹膜扫描和其他一系列安全措施都是欧洲核子研究中心工作的一部分。欧洲核子研究中心是世界上最重要的物理设施之一,研究人员在这里解决诸如寻找暗物质和发现额外维度等问题。

由美国国家科学基金会资助的欧洲核子研究中心(CERN)的大学生高选择性研究经验(REU)项目,吸引了来自美国的15名本科物理学家和来自世界各地的200名其他学生来到这个以“上帝粒子”希格斯玻色子的突破性发现而闻名的设施。在入选的15名美国本科生中,有两人——海曼和伯根——来自威廉玛丽学院自己的物理系。

William & 玛丽的物理学助理教授Wouter Deconinck说,在瑞士日内瓦附近的欧洲核子研究中心做研究的机会在粒子物理世界中非常受重视。

“如果你想到一个物理佳博体育,那就是你会想到的佳博体育,”德康辛克说。“欧洲核子研究中心是万维网被发明的地方,也是一切科学联系的中心。”

Rachel Hyneman and Will Bergan, 2014 summer interns at CERN, have additional experience in the world’s top physics labs. Hyneman has worked at SLAC in California, while Bergan has worked at Fermilab in Illinois. Photo by Joseph McClain.入选CERN REU的学生将被分配一个符合他们兴趣的项目。一旦他们开始了自己的研究兴趣,他们就会有一些物理学领域最聪明的人来当他们的导师。15岁的海曼从事一个基于硬件的项目,她的任务是升级著名的ATLAS探测器的电子设备。Bergan ' 15研究了ALICE探测器上的强作用力,ALICE探测器是CERN大型强子对撞机上四个探测器中的另一个。

海曼的主要任务是检查ATLAS探测器上新鉴别器的电子和时间响应。她解释说,ATLAS探测器是大型强子对撞机上的通用探测器,探测不同粒子的碰撞并收集这些粒子行为的数据。

“不同的粒子有不同的特征,你可以从理论上预测,”海曼解释说。“我们的想法是,我们想要更多地了解宇宙的基本原理,而了解的增加使我们可以做很多事情。”

伯根的研究是为了更多地了解重离子碰撞时的强作用力,即粒子碰撞和破裂时的强作用力。理解强作用力可以让科学家更好地了解夸克和胶子,这是原子核中最小的组成部分,因为强作用力使它们结合在一起。

Bergan说:“计算很难研究,因为胶子相互作用,然后它们分裂成夸克并结合,这只是一个混乱的整体。”

贝尔根利用他在编码方面的经验来设计飞行时间探测器,本质上是一个巨大的秒表,使用ALICE自己的编程软件来更好地了解它的效率。

海曼和伯根把他们在欧洲核子研究中心的成功很大程度上归功于他们在威廉玛丽学院的课程中能够参与的研究机会和佳博体育。德康林克指出,威廉玛丽大学的本科物理课程有一个传统,就是让学生在常规课程之外参与研究。

“由于这些在威廉玛丽学院的研究经历,他们成为了更好的候选人,更适合这些顶级研究项目,”德康辛克说。

两位学生都计划在CERN工作之后继续从事粒子物理学方面的职业,并希望继续利用他们在威廉玛丽学院正在进行的研究和课程中学到的技能。

其他值得注意的暑期物理实习

•Eve Chase ' 16:在cnrs - laboratory astroparticle et Cosmologie,巴黎,法国,从紧凑的双星合并引力波探测。

•Chris Haufe ' 15:德国卡尔斯鲁厄卡尔斯鲁厄研究所<s:1>技术研究所高能宇宙射线射电辐射模拟

•Emma Pierce ' 16:通过海军研究企业实习计划(NREIP)在海军研究佳博体育(NRL)进行声学和声音投影仪研究。

•Melissa Guidry ' 17:通过暑期本科生研究奖学金(SURF),在国家标准与技术研究所(NIST)进行生物分子检测的单光子探测器。