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2018-08-01全民玩轉 LHC 公開實驗數據 用虛擬作業系統蓋一個探索小屋吧! 584 期

Author 作者 趙元/從事高能物理研究,也是自由軟體與開放原始 碼的愛好者。曾參與Belle與CMS實驗,目前是臺大 物理系的助理研究員。
2008年9月,位於瑞法邊境、全世界最大的粒子物理實驗室──歐洲核子研究組織(Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire, CERN)開始試運轉大型強子對撞機(Large Hadron Collider, LHC)進行試運轉,並於2012年證實粒子物理學標準模型(standard model, SM) 的基本粒子之一「希格斯粒子(Higgs particle)」存在。時至今日,當年以LHC的粒子偵測 器緊湊緲子線圈(compact muon solenoid, CMS)所產生之實驗數據也已公諸於世,而人們 也能利用這些數據,重現希格斯粒子的發現過程。


公開實驗數據,全民科學動起來

近年來在學術界與各國政府單位,都掀起所謂開放資料的 風潮,是繼開放原始碼、創用CC授權與開放取用(open access)後,另一個知識全民共享的概念。除了在政府方 面可增加公民參與、認可施政方針外,對於研究單位推廣科學普及教育,也是相當大的一個重點。

其實公開實驗數據這件事,並不是一個全新的概念。早 在多年前,廣為人知的「美國航太總署(NASA)」就 已階段性地把舊有的衛星數據、天文望遠鏡照片等資訊公開在其網站上供民眾自由下載,甚至可作為研究論文 發表;而日本研究B 介子的Belle 實驗,也有公開一小 部份的實驗數據,作為其高中生參與數據分析科學營之教學活動的教材。

 

從大型強子對撞型加速器, 開啟數據分析的大航海時代

接下來所要提的「大型強子對撞機」實驗可說是現今粒子 物理實驗研究的最先端,其在2012年所發表之希格斯粒 子發現更是物理界的一大盛事,並在次年讓6位提出相關理論的其中2 位物理學家希格斯(Peter Ware Higgs) 與恩格勒(François Englert)教授得到諾貝爾物理學獎的殊榮。


解密推手

LHC 實驗所在的基地,位於瑞法邊境的歐洲核子研究組織(CERN),不但是WWW全球資訊網(即大家每天瀏覽網頁背後的基礎協定)的發源地,也是歐洲基礎科學研究的一大推手。參與LHC實驗的主要成員除了鄰近的歐洲會員國外,美國也是長期的觀察會員國,不僅參與Atlas 與CMS實驗(2個主要的通用型偵測器實驗),還有許多其他規模較小的實驗。

而在基礎科學研究不遺餘力的日本,也是觀察會員國之一,主要參與Atlas 實驗為主。至於臺灣,雖不是 CERN的會員國,卻也是參與Atlas、CMS等實驗的 合作國家,文化部過去甚至與CERN官方共同舉辦「藝術與科學倍速合作計畫」及「藝科倍速@臺灣計畫」 等交流活動。
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