Kuninkaantien lukion CERN:in tiedeleiri

Cernin tiedeleirin blogi

Perjantai 20.1.2017

Asta Laasonen ja Inka Ruskeepää

Matkan viimeiseen päivään kuului fysiikkaa CERN:issä, vierailu Punaisella ristillä sekä paluumatka Suomeen

Aamu alkoi tuttuun tapaan aamupalalla CERN:in tiedekeskuksen ruokalassa, jonka jälkeen siirryimme luentotiloihin kuuntelemaan leirin toiseksi viimeistä luentoa ”Universumi liitutaululla-teoreetikon näkökulmasta”, jossa suomalainen teoreetikko Eero Aleksi Kurkela kertoi sekä omasta työstään CERN:issä teoreetikkona, että omia näkemyksiään universumista. Puolentoista tunnin luennon jälkeen pikainen kahvitauko ja seuraavalle luennolle, jossa pääsimme tutustumaan Cloud-kokeeseen. Cloud-kokeessa tutkitaan kosmisen säteilyn aerosolien vaikutusta ilmastonmuutokseen. Luennon jälkeen vielä pikainen vierailu Cloud-koeasemalla, jossa pääsimme tutustumaan kokeessa tarvittavaan tutkimuslaitteistoon.

Ruuan jälkeen pikainen palautekeskustelu ja kahvitarjoilu, jossa pääsimme jakamaan tuntemuksia CERN:in tiedeleiristä ja kuulemaan mahdollisista harjoittelumahdollisuuksista CERN:issä, jonka jälkeen suuntasimme ostamaan liput ratikkaan. Ratikalla taitoimme edellisten päivien aikana jo tutuksi tulleen reitin Geneven keskustaan, josta jatkoimme bussilla Punaisen Ristin museoon.

Paikan päällä muutamat kuvat rakennuksen ulkopuolelta, jonka jälkeen alkoi opastettu kierros Punaisen ristin tiloissa. Saimme kuulla mm. Punaisen ristin sveitsiläisestä perustajasta Henry Dunant'ista, Punaisen Ristin historiasta ja nykyisestä kehitystyöstä. Pääsimme myös tutustumaan videomuodossa erilaisiin henkilöihin, jotka olivat jollakin tavalla kytköksissä Punaiseen ristiin, ja kokeilemaan kehitysapua leikkimielisen pelin avulla.

Punaiselta ristiltä jatkoimme bussilla lentokentälle, jossa pientä odottelua sekä Check-in:issä että turvatarkastuksessa. Turvatarkastusten jälkeen nopea yhteiskuva koko porukasta, jonka jälkeen pikaiset tuliaisostokset lentokentältä viimeisillä frangeilla ja takaisin lähtöportille, josta paluumatka Helsinkiin.

Kaiken kaikkiaan CERN:in reissu oli kaikille meille huikea kokemus huikealla porukalla, josta Suomeen palattiin sekä viisaampina että myös mukavia kokemuksia rikkaampina.

Positiivista sunnuntaita lukijoille!

Kuninkaantien lukion CERN:in tiedeleiri

Cernin tiedeleirin blogi

To 19.1.2017

Aaron Suni ja Markus Tuominen

Data center vierailu

Saavuimme aamupalan jälkeen CERN:in datakeskukseen, joka oli ulkoa päin melko vaatimattoman näköinen rakennus, kuten moni muukin rakennus CERN:issä. Meidät johdatettiin huoneeseen, joka näytti pimeältä elokuvateatterilta, jossa oli vanhoja tietokone-osia näytillä. Teatterin näyttö oli iso ja leveä kosketusnäyttö, jolla suomalainen oppaamme CERN:illä datan kanssa työskentelevä Seppo Heikkilä, esitteli erilaisia faktoja datasta, CERN:istä ja datan käsittelyn historiasta CERN:illä.

Jos CERN tallentaisi kaiken tiedon, jonka LHC (Large Hadron Collider) ja sen ilmaisimet tuottavat, sen pitäisi tallentaa satoja teratavuja sekunnissa, joka on käytännössä mahdotonta nykyteknologialla. Dataa kuitenkin filtteröidään ja siitä pidetään noin yksi kymmenestuhannesosa, joka on silti gigatavuja sekunnissa. Kaikki tämä data tallennetaan magneettinauhalevyille, jotka ovat käytännön periaatteen mukaan sama asia kuin VHS nauhalevyt, mutta nykyaikaisempia. CERN:illä on noin 150 petatavua muistia LHC dataa varten. Se on 150 000 000 000 000 000 tavua tai 150 000 kappaletta nykyisiä teran kovalevyjä, joita on yleisissä pöytäkoneissa.

Esityksen huipennus tuli kuitenkin esityksen loputtua, sillä kosketusnäyttö paljastui olevan jotain vielä hienompaa. Videotykit takanamme menivät pois päältä ja näyttö päästikin yhtäkkiä valoa lävikseen, ja ne paljastuivat ikkunoiksi, joista pystyi katsomaan suoraan sisälle CERN:nin datakeskukseen. Se oli korkea halli, jossa oli huone täynnä palvelintorneja. Kaikki tietokoneet olivat suljettu ”kasvihuoneisiin”, joissa ne suojautuivat pölyltä ja saivat parempaa viilennystä. CERN:nin datarakennus on kuitenkin vanhojen aikojen reliikki, eikä nykyistä vastaavaa enää rakennettaisi samalla tavalla. Nykyisessä rakennuksessa tietokonehuone on korkea, jolloin tilaa jää valtavasti käyttämättä ja todella suuri määrä koneiden tuottamaa lämpöä jää täysin käyttämättä.

Antimateriaohjelmaan tutustuminen

Data Centre- vierailun jälkeen seurasi pikainen tutustuminen CERN:in antimateriaohjelmaan. Menimme suureen suorakulmion muotoiseen rakennuksen, joka sisälsi kaksi hiukkaskiihdytintä. Koko hallin tilaa kiersi kiihdytin nimeltään antiproton decelerator, AC. Toinen kiihdytin ELENA, oli paljon pienempi, halkaisijaltaan vain muutamia metrejä ja vasta valmistusvaiheessa.

Ryhmämme otti opastukseensa tanskalainen Lars V. Jorgensen. Kiersimme hänen kanssaan hallin ja hän selitti kiihdyttimien toimintaperiaatteita. Tämän hallin kiihdyttimet eroavat muista CERN:in kiihdyttimistä siten, että sekä AC:n että ELENA:n tarkoituksena on hiukkasten, tässä tapauksessa antiprotonien hidastaminen. Niiden energiaa pienennetään, sillä ne halutaan saada sellaiseen tilaan, jossa ne voivat muodostaa antimateriaa.

Näin kirjoitettuna ja luettuna aihe vaikuttaa monimutkaiselta. Oppaamme Jorgensen selitti kuitenkin käytännöllisesti ja yksityiskohtaisesti, mitä hallin kiihdyttimissä tapahtuu, miten ja miksi. Asia ei olekaan niin monimutkainen kuin mitä voisi luulla. Erään huoneen seinällä olikin Einsteinin sitaatti: ” If you can’t explain it simply, you don’t understand it well enough.” Koeasemavierailun jälkeen Jorgensen piti meille ja muutamille muille oppilasryhmille vielä antimaterialuennon pienessä auditoriossa.

Lounaan jälkeen meillä oli ehkä vierailumme teoreettisin parituntinen, kun Kati Lassila-Perini piti lukion oppitunnin tyylisen luennon yleisesti hiukkasfysiikasta. Luento oli hyvin mielenkiintoinen ja täydellisyydestä puuttui ainoastaan se, että olisin jaksanut pysyä hereillä.

Viimeisenä torstain ohjelmassa oli sumukammion rakentaminen. Sumukammiolla havaitaan ilmakehässä liikkuvia varauksellisia hiukkasia. Ne jättävät laatikon läpi kulkiessaan pieniä vuorenharjanteita muistuttavia juovia, jotka ”sulavat” yhtä nopeasti kuin ilmestyivätkin.

Kuninkaantien lukion CERN:in tiedeleiri

 Cernin tiedeleirin blogi

16.1. - 20.1.2017

Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire eli Cern on Euroopan hiukkasfysiikan tutkimuskeskus, joka hallinnoi maailman suurinta hiukkaskiihdytintä Genevessä.

Kahdeksalla Kuninkaantien opiskelijalla (Aaro Reijola, Julius Schaaf, Eemeli Ahvenniemi, Jesper Leppinen, Aaron Suni, Markus Tuominen, Asta Laasonen sekä Inka Ruskeepää) oli 16.1. - 20.1. 2017 ainutlaatuinen mahdollisuus päästä katsomaan tutkimuskeskusta paikan päälle. Ryhmään kuului lisäksi kahdeksan opiskelijaa Espoon Yhteislyseon lukiosta, sekä neljä opiskelijaa Ivalon lukiosta. Mukana matkalla oli myös fysiikan opettaja Johanna Saarinen sekä Espoon Yhteislyseon lukion sekä Ivalon fysiikan opettajat.

 

Ti 17.1.2017

Julius Schaaf ja Aaro Reijola

Vierailu Aiguille du Midille

Geneven halvimman hostellin kerrossängyssä hyvin nukutun yön ja maittavan aamupalan jälkeen suuntasimme matkamme ensimmäiseen kohteeseen Aiguille du Midille. Ilma oli mahtava ja 3800 metriä korkealta huipulta oli loistavien olosuhteiden puitteissa lähes täydelliset näkymät Mont Blancille sekä Chamonixin kylään. Kiertelimme ylhäällä noin tunnin ja katselimme sekä kuvasimme maisemia sekä offroad-laskettelijoita. Tämän jälkeen jakauduimme omiin ryhmiin ja kävimme ruokailemassa Chamonixin kylässä. Ehdimme käydä kaupassa ostamassa eväitä sillä kustannuksella, että lähes myöhästyimme bussista, mutta 12-pack coca colaa oli uhrauksen arvoinen.

 

 

Chamonixista matka jatkui Montreuxiin, jossa kävimme ihailemassa Freddie Mercuryn patsasta sekä Euroopan antiklimaattisinta laatikkoa. Osa ryhmästä kävi myös Montreuxissa pikaisella bulkilla. Nousimme bussiin ja tajusimme olevamme aikataulusta myöhässä, joten päätimme jättää yhden kohteen väliin ja körötellä suoraan Genevenjärven rantaan Chillonin linnalle, joka on rakennettu jo 1200-luvulla. Valitettavasti turisteja ei päästetty enää linnan sisälle, joten jouduimme tyytymään matkamuistomyymälän edessä pyörimiseen. Paluumatkalla Geneveen juutuimme ruuhkaan ja saavuimme Cernin tutkimuskeskukseen tyylikkäästi tunnin myöhässä.

Saapuessamme Cernin tutkijamajoitukseen odotukset olivat korkealla, mutta karu totuus paljastui nopeasti; internetin syntypaikassa ei olisi mahdollisuutta minkäännäköiseen langattomaan verkkoyhteyteen. Onneksi löysimme ravintolan nurkasta pienen palstan, jossa sveitsiläinen teleyhtiö Swisscom pelasti tilanteen ilmaisella langattomalla yhteydellä. Loppuilta kuluikin ravintolan nurkassa teetä hörppien. Lopuksi yöunet sujuivat ensimmäistä yötä paremmin, koska tutkijamajoituksella oli muutakin kuin karheat pyyhettä muistuttavat lakanat tarjottavana.

Kuninkaantien lukion CERN:in tiedeleiri

Cernin-tiedeleirin blogi

keskiviikkona 18.1.2017

Eemeli Ahvenniemi ja Jesper Leppinen

Ensimmäinen kokonainen päivä Cernissä:

Keskiviikko alkoi tutustumisella Cernin vähintäänkin mielenkiintoiseen aamiaistarjoiluun. Tästä itse kukin lopulta kuitenkin selviytyi enemmän tai vähemmän ajoissa ja pääsimme lähtemään tutustumiskäynnille Cernin ensimmäiseen hiukkaskiihdyttimeen. Tätä ensimmäistä hiukkaskiihdytintä meille esitteli S.Qian niminen työntekijä, joka kertoi myös vähäsen Cernin historiasta. 

Ensimmäinen kiihdytin

Oman aikamme sitä ihailtuamme ohjattiin meidät seuraavaan paikkaan, jossa saimme kuulla Timo Hakuliselta mielenkiintoisen yleisesittelyn Cernin historiasta ja toiminnasta nykyään. Esittelyn jälkeen pääsimme jälleen kerran kokeilemaan Cernin ruokalaa.

Ruokailtuamme ja pähkäiltyämme lisää Cernin ruokalan toimintaperiaatteita pääsimme lähtemään ehkä koko reissun hienoimpaan paikkaan, LHC-kiihdyttimen CMS-koeasemalle. Kaikki varmasti ymmärsivät mitä kyseiset nimet tarkoittivat, mutta selkosuomeksi selitettynä olimme siis sen isoimman hiukkaskiihdyttimen yhdessä neljästä mittauspisteestä(ilmaisimessa). Siellä meidät jaettiin kahteen porukkaan, joista toista lähti  johtamaan englantia puhuva Ludivine Ceard ja toista taas suomea puhuva Matti Kortelainen.

CMS-koeasema

Koko LHC (Large Hadron Collider) kiihdytinhän sijaitsee noin 100 metrin syvyydessä maan alla sijaitsevassa tunnelissa. Tämä kiihdytin on siis noin 27 km pitkä ja sisältää melkein jopa 10000 erilaista magneettia. CMS-(Compact Muon Solenoid) asemalle mentäessä saimme nähdä paljon erilaisia turvatarkastuksia, kuten aseistautuneita vartijoita, silmäskannereita ja kaiken lisäksi meidän täytyi mennä hissillä 100m maan alle. Toisin sanoen sinne ei ihan kuka tahansa pääse. Harmittamaan jäi varmasti kaikkia se, ettemme päässeet kävelemään sitä 27 km pitkää tunnelia.

Mielenkiintoisen vierailun jälkeen pääsimme tutustumaan Cernin työpajaan, jossa näimme mitä ihmeellisimpiä laitteita, mutta myös ihan tavallisia peruskoulun käsityötunnin laitteita. Työpajaesittelyn jälkeen pääsimme tutustumaan Mikrokosmokseen, jossa oli esillä maailmankaikkeus pienoiskoossa. Tämän jälkeen lähdimme Geneveen ratikalla, jossa kiertelimme jonkin aikaa ja kävimme syömässä missä kukin.

Työpaja

Geneven vierailun jälkeen palasimme rättiväsyneinä takaisin Cernin hostelliin, jossa pidettiin vielä iltapalaveri. Iltapalaverin jälkeen suurin osa lähti rättiväsyneinä nukkumaan huoneisiinsa.