Poter essere ricercatori o ricercatrici per un giorno. È questo lo spirito che anima l’iniziativa Masterclass di Fisica organizzate dall’INFN in tutta Italia. Il progetto invita ogni anno studentesse e studenti degli ultimi anni delle scuole superiori ad andare in università e in strutture di ricerca per scoprire la vita dei ricercatori e delle ricercatrici, mettendosi nei loro panni per un giorno. I giovani partecipanti alle masterclass hanno l’occasione di seguire sia seminari teorici e sperimentali sia di analizzare dati raccolti da esperimenti di fisica nei campi degli acceleratori, della fisica medica, dell’astrofisica e della materia oscura. Le attività si svolgono nelle aule universitarie in giornate che prevedono in linea di massima seminari al mattino e analisi dati al pomeriggio. Gli studenti e le studentesse interessate possono partecipare a una o più giornate di masterclass attraverso l’iscrizione supportati dal docente e dalla scuola, ma non è richiesta la partecipazione dell’intera classe al progetto.
Masterclass di fisica agli acceleratori
Le masterclass di fisica agli acceleratori sono coordinate a livello internazionale da IPPOG (International Particle Physics Outreach Group) e accompagnano studentesse e studenti nel mondo della ricerca in fisica delle alte energie. Le diverse giornate trattano diversi esperimenti di due grandi laboratori internazionali: il CERN di Ginevra (esperimenti ALICE, ATLAS, LHCb, ALICE) e il KEK di Tsukuba (esperimento BELLE II). Le ragazze e i ragazzi sono accompagnati da ricercatori e ricercatrici in un viaggio alla scoperta delle proprietà delle particelle analizzando in prima persona i dati prodotti degli esperimenti agli acceleratori LHC (Large Hadron Collider) del CERN di Ginevra e SuperKEKb del KEK di Tsukuba.
Masterclass in fisica medica
Le International Particle Therapy Masterclass (PTMC) sono coordinate a livello internazionale da IPPOG (International Particle Physics Outreach Group) e nascono nell’ottica di raccontare alle scuole il legame fra fisica delle particelle e medicina. Si tratta di giornate di approfondimento e di esperienza diretta della professione di chi si occupa di fisica medica e sono realizzate dall’INFN. Oltre alle attività seminariali e sperimentali, durante le giornate sono previsti collegamenti con importanti centri nel campo della fisica medica: il CNAO (Centro Nazionale di Adroterapia Oncologica) di Pavia e il GSI di Darmastadt.
Studenti durante una masterclass di fisica agli acceleratori.
Lezione durante una masterclass di fisica agli acceleratori.
Masterclass di astrofisica
Sono proposti due tipi di masterclass di astrofisica. Una si basa sui dati raccolti dall’osservatorio Pierre Auger, che nella Pampa argentina studia i raggi cosmici, particelle che arrivano continuamente sulla Terra dallo spazio da cui possiamo capire molto dell’universo in cui viviamo. Grazie a questo progetto, gli studenti e le studentesse, che partecipano in contemporanea con i loro coetanei di molti Paesi del mondo, possono capire come funziona la ricerca in fisica delle particelle analizzando direttamente i dati raccolti da alcuni tra i più importanti laboratori internazionali che si occupano di ricerca in quest’ambito. Le masterclass del Pierre Auger Observatory sono coordinate a livello internazionale da IPPOG (International Particle Physics Outreach Group). La seconda tipologia di masterclass di astrofisica accompagna, invece, studenti e studentesse alla scoperta del satellite Fermi. Si svolge sia in presenza sia online e comprende anche in questo caso seminari e approfondimenti e analisi dati dell’esperimento Fermi, un satellite in orbita dal giugno 2008, dedicato allo studio della radiazione gamma di alta energia.
Masterclass sulla materia oscura
La masterclass sulla materia oscura sono di due tipi. Una si basa sui dati dell’esperimento DarkSide-50 e quelli di di solito si svolge in due giornate. La prima è dedicata all’introduzione teorica e allo svolgimento delle esercitazioni. Le studentesse e gli studenti incontrano ricercatori e ricercatrici impegnati ogni giorno in esperimenti alla ricerca della materia oscura e, dopo l’introduzione teorica, accompagnati da tutor, provano in prima persona ad analizzare un set di veri dati di DarkSide, cercando segnali riconducibili alle cosiddette particelle WIMP, possibili candidate per spiegare la materia oscura non barionica. Da quest’analisi elaborano delle relazioni in lingua inglese, che presentano nella seconda giornata, quando le studentesse e gli studenti, assoluti protagonisti, si confrontano tra loro sui risultati ottenuti durante le esercitazioni. La seconda tipologia di masterclass sulla materia oscura è quella legata al progetto Aria e ha uno stampo prettamente ingegneristico: prevede la progettazione di massima di una colonna di distillazione con l’obiettivo di comprendere quali sono i parametri principali in gioco per la sua progettazione e per il suo funzionamento.
Studenti durante una masterclass sulla materia oscura
Studenti durante una masterclass dell’esperimento Fermi.
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Città e sedi INFN: Bari, Bologna, Cagliari, Catania, Cosenza, Ferrara, Firenze, Genova, L’Aquila, Lecce, Milano Bicocca, Milano, Modena, Napoli, Padova, Parma, Pavia, Perugia, Pisa, Salerno, Roma, Roma Tor Vergata, Roma Tre, Torino, Trento, Trieste e Udine, e i Laboratori Nazionali di Frascati.
