Experiment CMS v LHC
CMS (Compact Muon Solenoid) je jeden z experimentov vo Large Hadron Collider (Veľký hadrónový urýchľovač) a pohnútkou jeho stavby bolo hľadanie novej fyziky.
Čo presne študuje experiment CMS? Hľadá širokú škálu častíc a javov vzniknuté pri vysokoenergetických zrážkach protónov a iónov.
Experiment sa zameriava hlavne na odchýlky pri zrážkach. Keďže hmotnosť a ďalšie parametre známych častíc poznáme, akákoľvek minimálna nezrovnalosť by predznamenala nájdenie nových častíc alebo síl. Tento výskum nám pomôže zodpovedať, z čoho sa vesmír skladá a aké sily v ňom hrajú rolu.
Compact Muon Solenoid (foto Eetwartti, CC BY-SA 1.0/2.0/2.5/3.0 + GNU FDL)
V experimente CMS figuruje gigantický detektor s priemerom 15 metrov a dĺžkou 29 metrov. Celá stavba má neuveriteľných 14000 tón. Začiatok stavby detektora sa datuje od roku 1992 a trvala 16 rokov. Do stavby a vyladení detektora sa podieľalo 2900 vedcov (vrátane 1000 doktorandov), cez 1000 inžinierov a technikov. Presne 182 inštitúcii a výskumných stredísk z 42 krajín sa zapojilo.
Otvorené dáta z CMS experimentu
Vedecký tím, ktorý má na starosti experiment CMS, dňa 22. apríla 2016 zverejnil viac ako 300 terabajtov vysoko kvalitných otvorených dát. Z toho 100 TB sú dáta z protónových zrážok o energii 7 TeV. Údajne tvoria polovicu dát zozbierané v roku 2011. Predpokláda sa, že druhá časť bude neskôr zverejnená.
Predchádzajúce vydanie dát bolo z novembra 2014. Vtedy bolo zverejnených 27 TB dát nazhromaždených v roku 2010. Dáta boli sprístupnené cez CERN Open Data Portal. Tento portál bol pripravený členmi oddelenia IT a vedeckej informačnej služby v CERNE.
Ukážka vizualizácie dát na portáli (rozpad bozónu W na elektrón a neutríno)
Časť otvorených dát sú vo formáte „primárnych dátových súborov“. Tento formát je takzvaný surový formát dát a vedci ho využívajú pre výskum. Sú menej náročné na výpočtový výkon a tak môžu stredné a vysoké školy jednoducho analyzovať dáta.
Ďalší typ dát sú takzvané „simulované dáta“. Majú využívať rovnaký typ softvéru, ako už spomínané primárne dátové súbory. Simulácie sú vo vedeckom svete veľmi dôležite, obzvlášť pri fyzikálnom výskume. K simulovaným dátam sú pribalené rôzne analytické nástroje a rôzne príklady kódu na prácu so simuláciami. Pre spustenie simulovaných dát(aj primárnych dátových súborov) je určený virtuálny stroj na báze CernVM. Tento nástroj na analýzu dát je možné stiahnuť aj z portálu.
Simulované dáta – vznik Higgsovho bozónu (Lucas Taylor / CERN, CC BY-SA 3.0)
Posolstvo otvorených dát v experimente CMS
Údaje boli zverejnené v súlade s politikou otvorených dát. Ako vysvetľuje stanovisko tejto politiky vedkyňa pracujúca na experimente CMS Kati Lassila-Perini: „Členovia tímu experimentu CMS dali do výskumu mnoho úsilia a tisíce odpracovaných hodín od servisných prác za účelom spustenia prevádzky detektora CMS, po zbieranie dát pre výskum až po našu analýzu dát. Avšak, celý tím nevidí ani jediný dôvod, prečo by naše získané dáta nemohli byť k dispozícii pre verejnosť.“
A že jej slová nadobúdajú vážnosť a zmysel, ukážeme si využitia dát. Ako sme už hovorili, dáta už boli prvý raz vydané v novembri 2014. Po zverejnení sa našla skupina teoretických fyzikov z MIT, ktorá zobrala dáta a skúmala spŕšky hadrónov v experimente CMS. Hadrón je taká subatomárna častica, ktorá sa skladá len z kvarkov alebo antikvarkov. Typickým príkladom je protón či neutrón.
Infraštruktúra experimentu CMS (foto Rama, CC BY-SA 2.0 + CeCILL)
Výsledky ich snaženia okorenili novými poznatkami fyzikálnu vedu. Ďalším príkladom pre pozitívum otvorených dát vo fyzikálnom experimente bola dvojica vysokoškolákov, ktorá pomocou dát z experimentu CMS vytvorili rôzne grafy a ďalšie materiály pre skvalitnenie výučby fyziky.
Kati Lassila-Perini dodáva: „Sme veľmi radi, že môžeme naše poznatky šíriť ďalej a že ich využitie nie je len vo výskume, ale svoje uplatnenie nájdu aj v oblasti vzdelávania.“
Poznámka autora: Vidíte, aký vplyv majú otvorené dáta na ľudskú spoločnosť. Pevne verím, že budúcnosť je len v otvorených dátach.
