8.13 et 8.14 : Laboratoire junior de physique

Sur le campus, Junior Lab implique beaucoup de travail pratique et de dépannage lorsque les instruments ne coopèrent pas. Photo de courtoisie

En 8.13 et 8.14, les cours de 18 heures-crédits connus sous le nom de Physics Junior Lab, les étudiants sont initiés à la physique expérimentale en reproduisant les découvertes classiques du début du XXe siècle dans des domaines tels que la relativité restreinte, la mécanique quantique et la physique nucléaire. Les laboratoires impliquent beaucoup de peaufinage de l'équipement, de connexion de câbles et de manipulation de boutons, ce qui n'est pas le genre de choses que vous pouvez facilement mettre en ligne.

Mais les professeurs du Junior Lab Gunther Roland et Phil Harris, PhD '11, collaborent régulièrement avec des chercheurs du monde entier sur des expériences de physique des particules nécessitant l'analyse d'énormes ensembles de données. Ces grands projets exigent que tous soient capables non seulement de communiquer à travers les fuseaux horaires, mais aussi d'accéder à distance aux expériences et aux données.

Ainsi, lorsque les cours ont été mis en ligne, ils ont demandé aux étudiants d'utiliser les données du Grand collisionneur de hadrons du CERN pour reproduire l'analyse qui a confirmé l'existence du boson de Higgs. Les étudiants ont également pu travailler avec les données de l'Observatoire des ondes gravitationnelles de l'interféromètre laser (LIGO) et répéter l'analyse qui a identifié les ondes gravitationnelles causées par la collision de deux trous noirs - travail publié en 2016 qui a conduit à un prix Nobel pour le professeur du MIT Rainer Weiss.

Les étudiants du Junior Lab, qui travaillent par paires, ne pouvaient plus regarder les cahiers des autres dans le laboratoire, mais Roland dit que le fait que les partenaires du laboratoire utilisent un cahier en ligne partagé a encouragé une plus grande collaboration, une compétence essentielle pour les physiciens expérimentaux. Les étudiants ont tous deux édité le même document, et les instructeurs pouvaient faire défiler leurs cahiers dans les réunions Zoom et voir leurs tracés et calculs. Roland et Harris prévoient de conserver les blocs-notes partagés en ligne – et pourraient ajouter un menu de projets comme ceux utilisant les données du LIGO et du LHC – lorsque tout le monde sera de retour sur le campus.

Je ne pense pas que ce devrait être la seule chose, dit Roland, car ce genre de travail basé sur l'analyse manque de ce qu'il appelle la partie de la manipulation des boutons si essentielle en physique expérimentale. La composante pratique est également très importante. Mais cela permet aux étudiants de faire des choses qui sont à la pointe de la technologie en ce moment au lieu de la pointe dans les années 1920.

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