Cultura non è sapere come derivare la formula di Bethe-Block

Siccome non mi sentivo abbastanza impegnato con tutte le cose che ho da fare, prima di Natale mi sono dato volontario per tenere un corso alla scuola ESIPAP, la cui prima edizione è stata organizzata quest'anno dal consorzio di laboratori di cui faccio parte. Visto che, in modo più o meno consapevole, vado sempre a cercarmi le sfide più complesse, ho accettato di tenere il corso di Experimental Subatomic Physics.

Mi sono reso conto in fretta che preparare il corso sarebbe stato un massacro. Si trattava di un corso di 15 ore, e il rapporto tipico tra il tempo necessario per preparare delle lezioni e la durata delle lezioni stesse non è mai favorevole. Se uno è  molto bravo e ha già tenuto il corso,  per ogni ora di lezione occorre almeno altrettanto tempo di preparazione. Se uno invece parte da zero (come me!), il tempo necessario alla preparazione cresce facilmente di un buon fattore tre. Come se non bastasse, dalle prime discussioni con gli altri professori era poi venuto fuori in fretta che tutti si aspettavano da me un escursus magari non super-approfondito, ma il più completo possibile su tutti gli aspetti della fisica delle particelle sperimentale: dalla cinematica relativistica agli acceleratori di particelle, dall'interazione tra particelle e materia ai diversi tipi di rivelatori, dal design degli esperimenti di alte energie agli acceleratori a quello dei rivelatori per neutrini e materia oscura. Naturalmente ho riciclato materiale di ogni tipo recuperato da colleghi o trovato in rete, ma l'avere a disposizione molte risorse significa semplicemente avere il frigo pieno di ingredienti di ottima qualità. Forse non è necessario fare la spesa, ma inventare la ricetta e cucinare per bene resta comunque a nostro carico. Nel mio caso, poi, la preparazione andava fatta di notte, perché questo impegno non ha certo sostituito gli altri progetti che seguo normalmente.

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La scuola a cui ho insegnato era aperta a un massimo di 15 studenti. Essendo la prima edizione, alla fine ci siamo ritrovati a insegnare a soli 7 studenti. In partenza ero estremamente scettico rispetto a queste piccole dimensioni, ma mano a mano che insegnavo mi sono ricreduto. Un gruppo limitato permette un'interazione diretta con ognuno degli studenti, sia durante le lezioni e gli esercizi sia nelle pause, e molto viene scambiato e imparato proprio in queste interazioni informali e dirette.

Nel corso delle lezioni mi sono reso conto di diverse cose. Quella che mi ha colpito di più è la scarsa dimestichezza degli studenti con il calcolo. Mi spiego: questa scuola è rivolta a studenti di fisica dell'ultimo anno di università o all'inizio del dottorato. In termini di conoscenza teorica, non c'era nulla di quello che ho raccontato loro che non avessero già visto, e spesso anche formalmente derivato, nei loro studi precedenti. Per questa ragione ho deliberatamente scelto di non dimostrare praticamente nessuna formula. Al contrario, li ho messi costantemente davanti alla necessità di usare le formule e i concetti che conoscevano e avevamo rivisto insieme. Se praticamente tutti avrebbero saputo derivare almeno la versione semiclassica della formula di Bethe-Block, o conoscevano a memoria le relazioni base della cinematica relativistica, applicare queste conoscenze a problemi concreti si è dimostrato tutt'altro che scontato. Quanti centimetri d'alluminio mi servono per fermare un elettrone di 1 GeV? Con che precisione dovrei misurare il momento del muone proveniente dal decadimento a riposo di un pione, per ottenere una certa precisione sulla misura massa del neutrino corrispondente? Evidentemente, nessuno era abituato a rispondere a questo genere di quesiti pratici, "sperimentali" appunto, che sono (o dovrebbero essere) il pane quotidiano del fisico.

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Non li ho fatti soltanto calcolare. L'altra cosa che gli studenti e i dottorandi di fisica di oggi non fanno praticamente più, è leggere articoli scientifici. La colpa non è del tutto loro: all'università la storia e l'evoluzione della fisica si impara sui manuali, e durante il lavoro di ricerca di un dottorando l'informazione si digerisce, sempre più, soltanto attraverso presentazioni e slide. Ben conscio di questo limite, ho dato loro da leggere e digerire articoli "classici" (la scoperta dell'antiprotone, o quella della J/\psi o del bosone W, la misura della vita media del muone, ...), chiedendo loro di spiegarne il contenuto di fronte ai compagni, evidenziando quali fossero state le scelte sperimentali di questi pionieri, come fossero state fatte le misure, quali fossero le incertezze sperimentali dominanti. Mi è sembrato che l'esperienza sia piaciuta, pur con tutte le difficoltà incontrate nell'affrontare qualcosa cui non erano veramente abituati.

Alla fine, mi è anche toccato valutarli. ESIPAP è una scuola "qualificante", il che significa che i nostri voti verranno trasmessi alle rispettive università, e peseranno sui loro giudizi finali o sul passaggio agli anni successivi. In linea con lo stile del corso, ho chiesto loro di rispondere a domande semplici guardando degli event display, di risolvere qualche problema calcolando, di leggere un articolo e dimostrare di averlo capito. Sono andati tutti piuttosto bene, anche se, paradossalmente ma forse poi non troppo, è proprio sulle domande di comprensione profonda che la maggior parte di loro ha avuto delle difficoltà, piuttosto che nei calcoli numerici e nelle equazioni.

Quanto a me, ho imparato una cosa importante. Insegnare mi piace molto, ed era veramente troppo che non lo facevo più. In più, a giudicare dai riscontri che ho avuto a fine corso, sembra riuscirmi abbastanza bene. Spero di averne ancora la possibilità (beh, di sicuro l'anno prossimo con la seconda edizione di ESIPAP. Ma magari anche altrove, no?).

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Bisogna saper scegliere in tempo

(image credit: Kristin Kaltenhauser)

(image credit: Kristin Kaltenhauser)

Leggo tra le ultime notizie del CERN che ben 455 gruppi di studenti di tutto il mondo hanno sottomesso la loro candidatura al concorso "una linea di fascio per le scuole", di cui avevo parlato qualche settimana fa.

Di questi 455, ben 85 gruppi sono italiani: le candidature degli studenti del BelPaese sono di gran lunga il maggior numero, sorpassando di quasi il doppio quelle giunte dagli Stati Uniti. Una partecipazione di queste dimensioni, francamente, non me la aspettavo proprio, e mi ha fatto piacere. Ci sono anche altri cose che mi stupiscono, nel male come nel bene: lo scarsissimo numero di candidature francesi, per esempio (nessuno si è preso la briga di far circolare la notizia oltralpe?), e invece le candidature coraggiose che arrivano da quegli stati che non hanno pochi o nessun contatto con il CERN (certi stati africani, per esempio).

Leggendo queste statistiche, mi è automaticamente risuonato nella mente un passaggio di un libro che sto leggendo in questi giorni. Libro che parla di donne, lavoro, opportunità e coraggio, ma che, secondo me, ha qualcosa da dire anche a chi, a prescindere dal genere, troppo spesso pensa di non avere i numeri per farsi avanti. Ecco qui (e buona fortuna a tutti gli studenti che hanno colto l'occasione):

There is no perfect fit when you're looking for the next big thing to do. You have to take opportunities and make an opportunity fit for you, rather than the other way around. The ability to learn is the most important quality a leader can have.

Quando si è alla ricerca della prossima grande impresa da realizzare, non ci si deve aspettare un accordo perfetto (tra preparazione e opportunità, n.d.t). Occorre saper cogliere le opportunità come si presentano, e far sì che ci si adattino. La capacità di imparare è la qualità più importante che un leader possa avere.

(la traduzione è mia, sto leggendo in inglese)

Sheryl SandbergLean In: Women, Work, and the Will to Lead

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Quattro numeri casuali

Ecco, ho fatto. Ho usato un noiosissimo generatore di numeri casuali per estrarre i quattro vincitori del biglietto di auguri di ATLAS del 2014. Lo so, lo so, con 89 commenti avrei potuto usare le tessere della tombola, e far estrarre a Giulia. Ma a quest'ora la pupa ronfa da un po', e non volevo farvi attendere troppo.

I numeri estratti sono, in ordine sparso, 88, 45, 52 e 13, che corrispondono, se non ho contato male, a Strutturismi, Giacomo, Claudia e Dudi (e se dovessi aver contato male, abbiate pazienza, e perdonatemi). Vi contatto all'email che avete lasciato per sapere dove spedire, d'accordo?

Agli altri dico: ci saranno nuove occasioni, grazie comunque a tutti. Come dice Claudia, per l'anno tondo desiderate con forza l'arcobaleno , e la luce dei campi dopo i temporali estivi. Per le code della gaussiana c'è sempre tempo!

[Aggiornamento, 6/2/2014] I biglietti per Strutturismi, Giacomo, Claudia sono partiti stamattina: fatemi sapere quando arrivano, ok? Dudi invece latita: Dudi, non vorrai mica farmi rimettere in gioco il tuo biglietto, vero? Controlla la posta elettronica, e fatti vivo/a! Come non detto, Dudi si è fatto vivo oggi, il suo biglietto parte domani.

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Non è mai troppo tardi per un biglietto di auguri (da ATLAS)

ATLAS Card 2014

Con l'intento di continuare una tradizione istituita quattro anni fa, anche questo gennaio sono salito al quarto piano del Building 40 del CERN a cercare qualche biglietto di auguri di ATLAS da spedire ai lettori di Borborigmi. Diversamente dagli anni passati quest'anno mi è stato possibile prendere quanti ne volevo: ai piani alti devono essersi accorti che la regola "un biglietto a testa" lasciava regolarmente una pila di biglietti inutilizzati, e chi vuole spedire gli auguri di buon anno a Pasqua? Sono tornato in ufficio con quattro biglietti, perché non posso mica andare in bancarotta con l'acquisto dei francobolli!

Il biglietto di quest'anno è particolarmente carino. L'esterno è piuttosto tradizionale: quattro fotografie di parti ATLAS, e un event display. Per la prima volta però all'interno del biglietto ci sono stampati non solo la frase d'auguri, ma anche un grafico da una delle nostre ultime pubblicazioni: il plot riassuntivo della forza dei segnali nei diversi canali di decadimenti nei quali abbiamo osservato la presenza del bosone di Higgs.

Come per gli anni passati, le regole restano le stesse. Se volete ricevere il biglietto di auguri, con tanto di firma autografa del sottoscritto, lasciare un commento (uno solo a testa) a questo articoletto, premurandovi di inserire nella maschera un indirizzo email valido a cui nel caso possa contattarvi. Tra tutti i commentatori estrarrò quattro vincitori. Tempo massimo per commentare, lunedì della settimana prossima, incluso.

Quanto ai commenti, siete liberi di scrivere quello che vi pare: auguri per 2014, speranze, sogni, recriminazione, o anche solo "vorrei ricevere il biglietto". Quanto a me, per quest'anno ho deciso di andare cauto con desideri e buoni propositi, che terrò sistematicamente ben nascosti. Buon anno!

[Aggiornamento, 3/2/2014, circa le 23] Con totale arbitrio decido che il tempo per commentare è scaduto, e chiudo i commenti. Chi c'è c'è, e per chi è rimasto fuori dovrà ritentare la sorte alla prossima occasione. Avete lasciato la vostra traccia in 89, il che fa poco meno che il 4.5% di probabilità per ognuno di voi di ricevere il biglietto, con l'ipotesi che le poste franco-svizzero-italiane siano perfettamente efficienti. Tra stasera e domani estraggo e comunico i vincitori, promesso.

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C'è del LEGO sparso per il CERN

Un gorilla LEGO tra i computer del CERN (da Symmetry Magazine)

Un gorilla LEGO tra i computer del CERN (da Symmetry Magazine)

Se l'idea di progettare un esperimento di fisica delle particelle con una linea di fascio del CERN vi sembra troppo difficile, o semplicemente non avete più l'età per essere dichiarati "studenti di scuola superiore", c'è almeno un altro concorso indetto dal CERN a cui potete provare a partecipare da qui alla fine del mese di Gennaio.

A Marzo dell'anno scorso, le telecamere di Google sono passate dal CERN per fotografarne spazi e luoghi, con l'idea di far apparire anche le zone sperimentali del laboratorio in Google Street View. Immediatamente prima che iniziasse la raccolta delle fotografie, Stefan Lüders, l'addetto alla sicurezza di computer del CERN, ha avuto un'idea geniale. Siccome Stefan, come apparentemente molti scienziati, ha una passione per il LEGO, ha pensato bene di nascondere in giro per il Computing Center del CERN una serie di minifigurine LEGO, pronte a essere fotografate dagli obiettivi di Google. Apparentemente ne ha piazzate 40 un po' dappertutto: sopra agli armadi dei server, per terra, dietro a macchine e scaffali... Se gli chiedete, vi dirà che almeno 20 tra le minifigurine che ha nascosto sono visibili cercando tra le immagini di Google Street View, anche se non esclude che un cercatore con occhio attento potrebbe trovarne di più.

Ecco dunque il gioco: se, girellando tra le immagini, trovaste almeno tre minifigurine LEGO, fate uno screenshot delle immagini, e mandatele per email a TreasureHunt-ComputingCentre@cern.ch. C'è tempo fino al 31 gennaio (dunque manca poco!), e tra tutti quelli che avranno scovato almeno tre personaggi LEGO verrano estratti due vincitori, ai quali andrà uno dei premi "natalizi" del CERN. Buona ricerca!

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