Úvod


Tato internetová stránka je důležitá součást nového vědeckého i vzdělávacího projektu, majícího za úlohu vytvoření distribuovaného detektorového systému pro výzkum kosmického záření (v ruské verzi RUSALKA) a provedení s jeho pomocí fundamentálních vědeckých výzkumů s co největší účastí návštěvníků internetu.

Iniciátoři projektu patří k té části společnosti, která je přesvědčena, že základním a dlouhodobým kapitálem národa v současném světě není ani množství surovin, ani síla armády ale úroveň vzdělání obyvatelstva. Tato úroveň by měla mít určitou optimální strukturu. Vzdělaní lidé nemohou být jen specialisty na inovace nebo nanotechnologie, nehovoříc už o finančnících nebo právnících. Společnost bude zdravá a bude mít perspektivu stabilního rozvoje jen v tom případě, že struktura vzdělání kvalifikované části společnosti zahrnuje všechny v současnosti dostupné znalosti - od fundamentálních, přes aplikace do spotřebních-řemeslných.

Zájem o základní výzkum a v důsledku i úroveň jeho chápání a podpory se v současné společnosti snižuje. Je to špatná a nebezpečná tendence. Nezapomínejme, že absolutně všechno, co nás obklopuje a je používáno moderním člověkem bylo dříve předmětem zkoumání. Jeden z klíčových problémů v této oblasti je stále se zvětšující rozpor mezi předmětem zkoumání současné vědy a úrovní informovanosti společnosti a také náplní učiva na školách včetně vysokých.

Tento rozpor je důsledkem vzrůstající složitosti jak experimentální základny, tak i její teoretické interpretace. Jaké pokusy se dnes předvádějí na hodinách fyziky? Ve většině případů ty, které byly předmětem bádání před mnoha lety. Je to pochopitelné. Je těžké přinést do školy urychlovač nebo TOKAMAK.

Posuzovaný projekt je pokus vyřešit tento problém cestou vytvoření internetového projektu zakládajícího se na reálném experimentu v oblasti výzkumu kosmického záření s možností aktivní účasti libovolného zainteresovaného návštěvníka internetu na analýze neustále se doplňujících dat.

Projekt byl předložen a začal se realizovat díky nadšení pracovníků Laboratoře jaderných problémů V.P.Dželepova Spojeného ústavu jaderných výzkumů (město Dubna). První klastr tvořený 7 pracovními stanicemi je rozmístěn v budovách institutu.

Oficiální statut projekt "Spršky vědění" zatím nemá.

Projekt má dvě základní části - vzdělávací a vědeckou. Úlohou první etapy je rozvoj motivovaného zájmu návštěvníků internetu (nejvíce samozřejmě žáků) k fyzice a v jeho důsledku zvýšení úrovně znalostí v přírodních vědách (astronomii, fyzice, matematice a informatice) v celé společnosti no zejména ve školách a na vysokých školách.

Kosmické záření dává možnost provedení reálných a plně pochopitelných zkoumání v oblasti vědy, která je dodnes zdrojem velmi zajímavých údajů. Skrz toto "okýnko" je možné "naživo" ukázat celou řadu směrů bádání současného základního výzkumu! Projekty, které jsou založeny na výsledcích současných experimentů, se stejným záměrem existují, ale. podle mého názoru, jsou daleko složitější jak z hlediska vědecké motivace tak i složitosti aparatury. Je daleko složitější vysvětlit slabě připravenému nováčkovi co je to Higgsův boson nebo supersymetrická částice než povyprávět mu o kosmickém záření, které se nepřetržitě z kosmu na Zem "jen sype".

Počínajíc 1996 rokem, ve světě vznikají ( a s různým stupněm úspěšnosti se i realizují) projekty širokého zapojení žáků vyšších ročníků a studentů do aktuálních vědeckých problémů cestou vytvoření Distribuovaného detektoru pro zkoumání širokých atmosférických spršek (viď podrobný seznam projektů)

Základní rozdíl námi navrhovaného projektu od všech předcházejících je v tom, že nepředpokládáme rozmístění detekčních stanic ve školách. To, že jsme se vzdali povinného umístění detektorů ve školách nám dává řadu doplňujících výhod. Za prvé, jak nám ukázalo matematické modelování, nejrozumnější rozmístění detektorů je ve skupinách po 5-7 stanicích, rozmístěných rovnoměrně na ploše a vzdálených od sebe několik stovek metrů. Pokud se orientujeme na rozmístění ve školách nemůžeme tuto podmínku splnit. Rozmístění detektorů ve školách přináší také řadu dalších problémů spojených například s nedotčeností detektorů, zabezpečením nepřetržité práce atd. Přechod od "školní" ke "klastrové" struktuře se zabezpečením přístupu k získávaným datům po internetu podstatně rozšiřuje okruh potenciálních zájemců ze žáků ohraničeného počtu účastnících se škol do libovolného zainteresovaného, majícího přístup k internetu účastníka.

Tak se projekt dělí na několik částí. Především úsilím specialistů - fyziků je vytvářen a obsluhován distribuovaný systém s plástvovou strukturou. "Plástvovost" chápeme tak, že systém pozůstává z řady maximálně jednoduchých pracovních stanic pro registraci kosmického záření. Stanice jsou tvořeny skupinkami (klastry) po 5 -7 každá. Počet stanic/klastrů může být neohraničeně zvětšován po dobu realizace projektu.

Každá pracovní stanice "RUSALKA" (podrobněji zde) je tvořena dvěmi scintilačními čítači, přijímačem navigačního systému GPS nebo GLONAS a bloku elektroniky určeného k registraci dat a jejich zápisu do počítače, který je připojen k internetu.

Přístup k datům, nepřetržitě získávaných na takovém zařízení, dovoluje všem zájemcům připojit se hned od prvního momentu k zkoumání vlastností kosmického záření a také, co je neméně důležité, seznamovat se tak s nejaktuálnějšími vědeckými a praktickými úlohami - počínajíc hypotézou o rozvoji vesmíru a konče způsobem zpracování dat a přenosem dat po internetu. Seznam vědeckých a technických otázek spojených s touto tematikou, je, jak možná tušíte, neobvykle rozsáhlý a není předmětem krátkého úvodu. Přehled zkoumání, kterých se může zájemce zůčastnit a který se určitě bude doplňovat najdete zde.

Druhý principiální moment je plástvová struktura vznikajícího systému. To, že komplet zahrnuje přijímač GPS, známý většině z nás jako navigační systém (tedy nepřetržité určování polohy daného přijímače) má pro nás druhý, klíčový pro danou myšlenku, význam. Je jím možnost přesného (ne horší než 50-100nsek) určení absolutního času objeveni se studované události. To znamená, že zaznamenaná v dané pracovní stanici událost má zaznamenaný přesný absolutní čas výskytu a může být na základě tohoto parametru (např. požadavek současnosti nebo určité časové posloupnosti objevení se signálů) analyzována společně se všemi ostatními v celém distribuovaném systému. Tak je možné ustanovit fakt současného výskytu událostí zaregistrovaných v Dubně a např. v Praze či Turíně.

Je nutné zdůraznit ještě jeden klíčový moment - zařízení je zdrojem pro výuku užitečné informace od momentu spuštění několika prvních stanic, avšak spuštění každé další stanice zvyšuje vědeckou hodnotu těchto údajů a v perspektivě, za předpokladu rozšíření projektu na N > 100 stanic, mlže daný projekt sloužit i jako super detektor pro zkoumání super záhadných a super vzácných spršek od kosmických částic velmi vysokých energií ( > 1019eV) a být na úrovni světových profesionálních detektorů.

Je zřejmé, že projekt se musí opírat na přidruženou podporu - rozvoj internet kontaktů se specialisty - fyziky, rozvoj učebně-metodické základny projektu, vydání plakátů pro školy se zajímavým výkladem všech základních fyzikálních pojmů, které mají vztah k projektu a mnohé další.

Analogické v ideové rovině projekty byly odstartovány v minimum 16 zemích (viď podrobněji), no očekávaného širokého rozšíření se většina z nich nedočkala. Příčina byla, podle našeho názoru, v řadě chyb (zapříčiněných nedostatečnými zkušenostmi, což je běžné pro všechny pionýrské začátky), které jsme uvedli výše a kterým jsme se snažili vyhnout.

 

Podle našich údajů, v Ruské Federaci podobný projekt zatím projednáván nebyl.