La Colaboración ATLAS en el CERN acaba de lanzar el primer conjunto de datos abiertos de la ejecución de mayor energía del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) a 13 teraelectronvoltios (TeV). La nueva versión está especialmente desarrollada para la educación científica, subrayando el compromiso de larga data de la colaboración con los estudiantes y profesores que utilizan datos ATLAS de acceso abierto y herramientas relacionadas.

"ATLAS Collaboration se enorgullece de hacer públicos estos datos para el aprendizaje avanzado, "dice Karl Jakobs, Portavoz de ATLAS. "Nuestros datos abiertos de colisión de alta energía, registrado durante la segunda ejecución del LHC, proporcionar información sobre el mundo real del análisis de física de partículas. Estudiantes, los académicos y las personas interesadas podrán reproducir los resultados de la física de ATLAS de una manera totalmente realista, entendiendo por sí mismos el fascinante estudio de la naturaleza en su nivel más profundo ".

La Colaboración ATLAS hace públicos 10 femtobarns inversos (fb ^–1 ) de los datos de 13 TeV. Para el contexto, esto corresponde a aproximadamente 1 billón de colisiones protón-protón (eso es 1 seguido de 15 ceros), o 500, 000 bosones de Higgs producidos. También es aproximadamente la misma cantidad de datos que la Colaboración ATLAS utilizó para descubrir el bosón de Higgs en 2012. Explore ATLAS Open Data utilizando el software y las herramientas disponibles aquí, o en el Portal de Datos Abiertos del CERN.

Junto con impresionantes nuevos conjuntos de datos abiertos, ATLAS Collaboration también ha lanzado nuevos conjuntos de datos simulados, software de análisis basado en la web y fuera de línea, así como una extensa documentación y tutoriales. "Estas son las herramientas del oficio de un físico de partículas, permitiéndonos pasar de la toma de datos a las mediciones físicas y, finalmente, al descubrimiento, "dice Arturo Sánchez Pineda, codirector del equipo de datos abiertos de ATLAS (Universidad de Udine, ICTP e INFN, Italia). "Los conjuntos de datos simulados permiten a los físicos comparar la teoría con datos reales. Se basan en modelos teóricos de los procesos físicos esperados que tienen lugar en las colisiones, junto con una descripción detallada del detector ATLAS. Al proporcionar dichos recursos, esperamos empoderar a los estudiantes, profesores y autodidactas dedicados en todo el mundo para aprender y enseñar física de partículas experimental, así como la informática detrás del campo ".

"Descubrimientos de bricolaje"

Una de las características más interesantes del nuevo lanzamiento de ATLAS Open Data es su capacidad para poner a los alumnos en el papel de descubridor. "Por primera vez, los estudiantes podrán 'redescubrir' el bosón de Higgs (en tres canales de desintegración diferentes) e incluso pueden buscar a través de los datos de física más allá del Modelo Estándar, como la materia oscura, "explica Kate Shaw, codirector del equipo de datos abiertos de ATLAS (Universidad de Sussex, REINO UNIDO.). "Estas nuevas vías de estudio mejorarán enormemente la comprensión del lado experimental del análisis de datos, una ventaja particular para los investigadores en ciernes".

El equipo de datos abiertos de ATLAS trabajó en estrecha colaboración con estudiantes y profesores durante el desarrollo, seleccionando cuidadosamente el lanzamiento para garantizar que los estudiantes obtengan la mejor experiencia educativa desde el primer momento. "Queríamos aprovechar nuestra experiencia con la publicación de datos abiertos de 8 TeV proporcionando análisis físicos más complejos para el estudio y acortando el proceso de configuración requerido, "dice Leonid Serkin del equipo ATLAS Open Data (Universidad de Udine, ICTP e INFN, Italia). "Esta vez, los estudiantes pueden acceder a los conjuntos de datos, escriba el código de análisis y comience a producir resultados en minutos con la ayuda de la computación en la nube y herramientas como el marco de análisis CERN ROOT. Los millones de eventos de colisión independientes de 13 TeV se pueden analizar desde casi cualquier computadora comercial ".

Enriqueciendo la educación física global

Todos los años, cientos de estudiantes en todos los continentes exploran ATLAS Open Data como parte de su plan de estudios. Su alcance puede variar desde proyectos de secundaria de un día hasta análisis en profundidad para su tesis de maestría.

Por ejemplo, en la Universidad de Montreal, Canadá, Jean-François Arguin usa ATLAS Open Data para reproducir un entorno de investigación más realista para sus estudiantes de segundo año. "Es un cambio bienvenido al aprender de los libros, que es como se enseña tradicionalmente la física, ", explica." Con ATLAS Open Data, los estudiantes pasan tres semanas recreando los principales descubrimientos de partículas de finales del siglo XX:el bosón Z, W boson y top quark. El proceso desarrolla sus habilidades como investigadores, que no siempre se correlacionan con los que desarrollan a través de los cursos tradicionales ".

La preparación de los estudiantes para el trabajo de investigación también es una parte importante del programa de la Universidad de Lund (Suecia). Allí, Else Lytken y Caterina Doglioni dividen a sus estudiantes de pregrado en minigrupos de análisis, cada uno se centra en un análisis de datos abiertos de ATLAS. "Una parte importante de este curso es la reconstrucción e identificación de partículas, así como la comprensión de las estrategias de análisis, ", dice Lytken." ATLAS Open Data juega un papel clave en la introducción de estos conceptos a los estudiantes y les permite sentirse como un físico ".

Ahora, los estudiantes y profesores se fijan en las posibilidades de 13 TeV. "Los estudiantes están ansiosos por tener en sus manos un bosón de Higgs, ", agrega Doglioni." Es una perspectiva increíblemente emocionante:seguir los pasos de ese famoso descubrimiento, utilizando datos reales del experimento que lo encontró ".

Mientras el mundo echa un primer vistazo a los datos abiertos de 13 TeV, ATLAS Collaboration ya está preparando su próximo lanzamiento de contenido educativo. Esperamos más herramientas, tutoriales y análisis que se publicarán este año, a medida que el proyecto ATLAS Open Data sigue creciendo.