A ATLAS Collaboration no CERN acaba de lançar o primeiro conjunto de dados aberto do Large Hadron Collider (LHC) executado a 13 teraeletronvolts (TeV). A nova versão foi desenvolvida especialmente para o ensino de ciências, sublinhando o compromisso de longa data da colaboração com alunos e professores usando dados ATLAS de acesso aberto e ferramentas relacionadas.

"A ATLAS Collaboration tem o orgulho de tornar públicos esses dados para aprendizagem avançada, "diz Karl Jakobs, Porta-voz do ATLAS. "Nossos dados abertos de colisão de alta energia, registrado durante a segunda execução do LHC, fornecem uma visão do mundo real da análise da física de partículas. Alunos, estudiosos e interessados ​​serão capazes de reproduzir os resultados da física do ATLAS de uma maneira totalmente realista, compreender por si próprios o estudo fascinante da natureza em seu nível mais profundo. "

A Colaboração ATLAS torna públicos 10 femtobarns inversos (fb ^-1 ) dos dados de 13 TeV. Para contexto, isso corresponde a cerca de 1 quatrilhão de colisões próton-próton (que é 1 seguido por 15 zeros), ou 500, 000 bósons de Higgs produzidos. É também aproximadamente a mesma quantidade de dados que o ATLAS Collaboration usou para descobrir o bóson de Higgs em 2012. Explore ATLAS Open Data usando o software e as ferramentas disponíveis aqui, ou no portal de dados abertos do CERN.

Ao lado de novos conjuntos de dados abertos impressionantes, a ATLAS Collaboration também lançou novos conjuntos de dados simulados, software de análise baseado na web e offline, bem como extensa documentação e tutoriais. "Estas são as ferramentas do comércio de um físico de partículas, permitindo-nos ir da obtenção de dados às medições físicas e, eventualmente, à descoberta, "diz Arturo Sánchez Pineda, co-líder da equipe ATLAS Open Data (Universidade de Udine, ICTP e INFN, Itália). "Conjuntos de dados simulados permitem que os físicos comparem a teoria com os dados reais. Eles são baseados em modelos teóricos dos processos físicos esperados que ocorrem nas colisões, junto com uma descrição detalhada do detector ATLAS. Ao fornecer esses recursos, esperamos capacitar os alunos, professores e autodidatas dedicados em todo o mundo para aprender e ensinar física de partículas experimental, bem como a ciência da computação por trás do campo. "

"Descobertas faça você mesmo"

Um dos recursos mais interessantes da nova versão do ATLAS Open Data é sua capacidade de colocar os alunos no papel de descobridores. "Pela primeira vez, os alunos serão capazes de "redescobrir" o bóson de Higgs (em três canais de decaimento diferentes) e podem até pesquisar os dados de física além do Modelo Padrão, como matéria escura, "explica Kate Shaw, co-líder da equipe ATLAS Open Data (University of Sussex, REINO UNIDO.). "Esses novos caminhos para o estudo aumentarão muito a compreensão do lado experimental da análise de dados - uma vantagem particular para pesquisadores iniciantes."

A equipe de dados abertos da ATLAS trabalhou em estreita colaboração com alunos e professores durante o desenvolvimento, curar cuidadosamente o lançamento para garantir que os alunos obtenham a melhor experiência educacional imediatamente. "Queríamos aproveitar nossa experiência com o lançamento de dados abertos de 8 TeV, fornecendo análises físicas mais complexas para estudo e encurtando o processo de configuração necessário, "diz Leonid Serkin da equipe ATLAS Open Data (Universidade de Udine, ICTP e INFN, Itália). "Desta vez, os alunos podem acessar os conjuntos de dados, escreva o código de análise e comece a produzir resultados em minutos com a ajuda da computação em nuvem e de ferramentas como a estrutura de análise CERN ROOT. Os milhões de eventos de colisão de 13 TeV independentes podem, portanto, ser analisados ​​a partir de quase qualquer computador comercial. "

Enriquecendo a educação física global

Todo ano, centenas de alunos em todos os continentes exploram o ATLAS Open Data como parte de seu currículo. Seu escopo pode variar de projetos de ensino médio de um dia a análises aprofundadas para sua dissertação de mestrado.

Por exemplo, na Universidade de Montreal, Canadá, Jean-François Arguin usa ATLAS Open Data para reproduzir um ambiente de pesquisa mais realista para seus alunos do segundo ano de graduação. "É uma mudança bem-vinda ao aprender com os livros, que é como a física é tradicionalmente ensinada, "ele explica." Usando ATLAS Open Data, os alunos passam três semanas recriando as principais descobertas de partículas do final do século 20:o bóson Z, Bóson W e quark superior. O processo desenvolve suas habilidades como pesquisadores, que nem sempre se correlacionam com os que desenvolvem nos cursos tradicionais. "

Preparar os alunos para o trabalho de pesquisa também é uma parte importante do programa da Universidade de Lund (Suécia). Lá, Else Lytken e Caterina Doglioni dividem seus alunos de graduação em mini-grupos de análise, cada um se concentrando em uma análise de dados abertos do ATLAS. “Uma parte importante deste curso é a reconstrução e identificação de partículas, bem como a compreensão das estratégias de análise, ", diz Lytken." ATLAS Open Data desempenha um papel fundamental na introdução desses conceitos aos alunos, permitindo que se sintam como físicos. "

Agora, alunos e professores voltam seus olhos para as possibilidades de 13 TeV. "Os alunos mal podem esperar para colocar as mãos em um bóson de Higgs, "acrescenta Doglioni." É uma perspectiva incrivelmente empolgante:seguir os passos dessa descoberta famosa, usando dados reais do experimento que o encontrou. "

Enquanto o mundo dá sua primeira olhada em dados abertos de 13 TeV, a ATLAS Collaboration já está preparando seu próximo lançamento de conteúdo educacional. Ansiosos por mais ferramentas, tutoriais e análises a serem publicados este ano, à medida que o projeto ATLAS Open Data continua a crescer.