“Voor een natuurkundedocent komt CERN dicht in de buurt van het Walhalla”

06 - 12 - 2016


Ieder najaar vertrekt een groep docenten naar Genève, om daar voor een paar dagen ondergedompeld te worden in de wereld van CERN. Ze krijgen daar een uitgebreid en afwisselend programma aangeboden om meer te leren over de LHC, deeltjesfysica, supergeleiding en meer. De kennis en het enthousiasme van onze collega’s op CERN worden op deze manier weer doorgegeven in de klas.

Lees hier het uitgebreide verslag van één van de docenten die afgelopen oktober op bezoek ging bij CERN.

 


 

Het is zondagochtend 02:30 uur in de morgen. Ik sta buiten in de kou te wachten op een collega die ik nog nooit gezien heb. Ik lag vroeg in bed, maar dit is wel een extreem vroege tijd om op te staan! Samen rijden we van Heerlen naar Schiphol, waar we om 07:15 naar Genève zullen vliegen. Met dit soort tijden hoef je niet op de trein te rekenen….

Wanneer we uiteindelijk staan te wachten op het vliegtuig, zie ik nog enkele gezichten die ik wel eens gezien heb. Examenbesprekingen natuurkunde leveren je ook een netwerk op.

Wanneer we met twintig docenten bij het Conseil Européen pour la Recherche Nucleaire (CERN) arriveren, blijkt er nog een paar uur over te schieten voor wat extra slaap zodat ik in ieder geval niet met een slaapschuld begin. We mogen vier dagen lang een kijkje nemen in de keuken van het CERN, georganiseerd door Nikhef en CERN samen.

Aan het begin van de middag worden we onthaald met luxe hapjes en maken we kennis met Jeff Wiener, de enige persoon die deze dagen Engels tegen ons zal praten. Tevens ook onze enthousiaste gids deze dagen. Alle anderen die we tegenkomen in lezingen en excursies spreken Nederlands of Vlaams.

We krijgen een lezing van Erwin Bielert over de geschiedenis van het CERN en over wat men daar eigenlijk allemaal doet. Dat we na de Tweede Wereldoorlog de kennis in Europa weer op de kaart wilden zetten, en dat dit alleen met een internationale samenwerking tot stand kon komen. Dat Nederland daar een vooraanstaande rol in gespeeld heeft en zelfs één van de eerste directeuren geleverd heeft: Cornelis Bakker (1955-1960).

Er wordt ook verteld dat de eerste afspraken over samenwerking gingen en dat men zoveel geleerd heeft van de oorlog, dat vanaf het begin alle kennis openbaar is. En dat oorlogstoepassingen expliciet niet de bedoeling zijn. Kennis voor de kennis. Fundamentele natuurkunde. Verder doelstellingen gaan over het ontwikkelen van nieuwe technologieën, het opleiden van studenten en het samenbrengen van mensen.

Had ik in al mijn naïviteit nog verwacht dat er bij het CERN alleen over deeltjes en botsingen gepraat wordt: er blijkt natuurlijk veel meer aan de hand! Die deeltjes moeten eerst versneld worden, en dat gebeurt met magneetvelden, zodat er een grote hoeveelheid kennis over afbuiging en magnetisme aanwezig is. En aangezien de deeltjes uiteindelijk bijna de lichtsnelheid krijgen, worden er uitzonderlijk grote magneetvelden gevraagd, die met een gewone elektromagneet absoluut onmogelijk zijn. Er is daarnaast noodgedwongen een enorme hoeveelheid kennis aanwezig op het gebied van superfluïden en de daarmee gepaard gaande supergeleiding. Er wordt koeltechnologie toegepast tot een lagere temperatuur (1,7 K) dan gemiddeld in het universum heerst (2,5 K). Kortom: er is een brede natuurkundige kennis aanwezig en voor mij als natuurkundedocent komt het dicht in de buurt van mijn voorstelling van het Walhalla. Er werken elke dag weer 10.000 mensen vanuit allerlei landen van de wereld.

Na de lezing gaan we meteen op het terrein kijken bij de syncho-cyclotron en bij de LEIR: Waarmee starten we op (een waterstoffles van ongeveer 5 liter inhoud) en hoe worden de eerste versnellingen gerealiseerd? Hoe gaat dit eigenlijk in zijn werk en waar gebeurt wat nou eigenlijk?

Tegen het einde van de eerste dag duizelt het me al een beetje en kunnen we genieten van de uitgebreide restaurantfaciliteiten van CERN, en kunnen we natuurlijk ook elkaar een beetje leren kennen. We zijn hier tenslotte met twintig docenten uit het hele land bij elkaar en zo’n kans op intervisie laat je gewoon niet liggen….

De volgende ochtend krijgen we een lezing van Herman ten Kate over supergeleiding en versnellers. Met duidelijke uitleg hoe het allemaal zo ontstaan is, wat de huidige ontwikkelingen zijn en wat we in de toekomst kunnen verwachten. Daarna vertelt Tristan du Pree ons over de LHC, het Higgsboson en de zoektocht naar donkere materie. Waarbij, nu we uitgeslapen zijn, elke lezing uitloopt op een  diepere discussie tussen de docenten en degene die de lezing geeft. Hier is ook nadrukkelijk om gevraagd, en het geeft een duidelijke meerwaarde aan de lezingen.

Daarna mogen we op bezoek bij de antimateriefabriek en het datacentrum. Want data moeten natuurlijk wel worden opgeslagen! En na de lunch naar de magnettesting facility en daarna meteen weer door naar een praktijklokaal waar we zelf de handen uit de mouwen mogen steken. In het S’Cool lab bouwen we met zijn vieren een eigen nevelkamer waar we alfa- en bètadeeltjes in kunnen zien en ook muonen zien langs vliegen (die laten zich door niets tegenhouden).

Weer terug laten Mick Mulder en Sara Alderweireldt ons zien hoe zij kijken naar het LHCb project (Mick) en wat er allemaal komt kijken bij de dataverzameling. Het is namelijk helemaal niet zo dat alle data automatisch worden opgeslagen. Dan zou de opslagcapaciteit gauw vol zijn, en dus wordt er gewerkt aan hardwarematige en softwarematige scheiding van data: welke data wil je wel en welke vooral niet bewaren? Dit is vooral een kwestie van afbakenen wat je precies wel en niet wilt weten uit een experiment en dit op een juiste manier vertalen in algoritmen of hardware. Ook dit houdt een duizelingwekkende hoeveelheid mensen aan het werk.

Gerjan Bobbink laat ons de volgende morgen zien hoe je met je eigen klas een bezoek aan het CERN kunt brengen, bijvoorbeeld als onderdeel van een excursie naar Genève (samen met de geschiedenisleraar?), met daarna een bezoek aan het CERN controlecentrum en het AMS.

Daarna neemt Albert de Roeck ons mee naar zijn kijk op de natuurkunde van de Large Hadron Collider en de ontdekking van het higgsboson.

Na al die informatie over natuurkunde is het tijd om ook Genève een beetje te leren kennen en door middel van een speurtocht worden we losgelaten in Genève, waar we eindigen met een uitgebreide en erg lekkere kaasfondue in één van de favoriete eettentjes van Jeff. Dit zorgt uiteraard ook voor interessante gesprekken met onder andere enkelen van onze lezinggevers, met Jeff, die zelf ook docent is van origine en met onze mededocenten.

De volgende ochtend rest ons nog een uitgebreid bezoek aan het CMS-project: onder de grond, alleen niet bij de detector omdat deze aanstaat en dan kun je er niet bij. Maar dat maakt de informatie natuurlijk niet minder interessant.

Daarna neemt Jeff afscheid van ons en mogen we weer aan de terugreis beginnen.

Voor mij een uitermate prettige invulling van mijn herfstvakantie om vier dagen naar het CERN te mogen. Ik raad iedereen aan hier een van de komende jaren gebruik van te maken. Aanmelden kan via de website van Nikhef.*

Esther Kers-Cappon

 

*Aanmelden voor het Dutch CERN Teacher Programme kan weer in het voorjaar van 2017 via onze website. Op deze pagina vind je ook informatie over andere activiteiten voor docenten op Nikhef en CERN.