FOM-onderzoeker Charles Timmermans krijgt internationale prijs voor HiSPARC
FOM-onderzoeker dr. Charles Timmermans, werkzaam bij de Radboud Universiteit Nijmegen, ontvangt op 23 juli in Manchester de tweejaarlijkse European Physical Society High Energy Physics Outreach Prize (EPS High Energy Physics Outreach Prize). Timmermans deelt de prijs met dr. Richard Jacobsson van CERN in Genève. De twee natuurkundigen worden geëerd voor hun inzet voor natuurkundeprojecten op middelbare scholen. Timmermans is initiator van HiSPARC, een netwerk van scholieren en wetenschappelijke instellingen om kosmische straling te onderzoeken. Jacobsson maakte een cd waarmee middelbare scholieren zelf de meetgegevens van een groot deeltjesfysica-experiment kunnen analyseren. De prijs is bedoeld om wetenschappers te stimuleren aan outreachprojecten te werken. Daarmee geeft de organisatie aan dat zij het belangrijk vindt het publiek duidelijk te maken wat zij doet en om natuurkunde te populariseren. De prijs bestaat uit een certificaat en een geldbedrag van 2.000 Zwitserse francs.
HiSPARC
Charles Timmermans is initiator van het project dat in 2003 heeft geleid tot het High School Project on Astrophysics Research with Cosmics (HiSPARC). In dit project bouwen scholieren - onder wetenschappelijke begeleiding – detectoren voor kosmische straling. Deze detectoren worden op daken van middelbare scholen geplaatst, waardoor een netwerk van detectoren ontstaat. Via het internet worden de meetgegevens uitgewisseld en zo kunnen leerlingen op verschillende scholen de metingen volgen en deeltjeslawines analyseren.
Deeltjeslawine
Een deeltjeslawine bestaat uit een groot aantal elementaire deeltjes die met de lichtsnelheid door de atmosfeer naar het aardoppervlak reizen. Zo'n lawine wordt veroorzaakt door deeltjes die met zeer hoge energie uit het diepe heelal komen (kosmische straling). Hoewel kosmische straling al bijna een eeuw lang bestudeerd wordt, is er nog weinig bekend over de oorsprong hiervan. Door de gelijktijdige waarnemingen van deze kosmische deeltjeslawines op verschillende scholen kan kosmische straling onderzocht worden. De leerlingen kunnen zelf bijvoorbeeld onderzoeken wat de invloed van het weer is op de eigenschappen van de deeltjeslawine en ze werken mee aan een ere bepaling van de energie van de kosmische straling.
In het HiSPARC bouwen scholieren de detectoren en analyseren ze vervolgens de meetgegevens. De belangrijkste gegevens zijn het exacte tijdstip wanneer deeltjes door de detectoren gaan (tot op 0,0000001 seconde nauwkeurig), het aantal deeltjes dat tegelijkertijd door de detectoren gaat en het aantal gemeten deeltjeslawines. Dit alles gebeurt onder begeleiding van medewerkers van het NIKHEF en de Radboud Universiteit en in samenwerking met de middelbare-schooldocenten. Op deze manier is een vruchtbare samenwerking ontstaan tussen scholieren, docenten en academici, met ieder hun eigen specifieke inbreng.
Scholen
Op dit moment zijn zo'n 36 scholen in vijf regio's in het land in het HiSPARC-netwerk opgenomen en staat een aantal scholen op de wachtlijst. In Nederland zijn er inmiddels meetnetten vanuit het FOM-Instituut voor Subatomaire Fysica NIKHEF en de VU in Amsterdam, de Universiteiten van Leiden en Utrecht en het Kernfysisch Versneller Instituut (KVI) in Groningen. Er wordt gewerkt aan een Europese uitbreiding van het project onder de naam Eurocosmics. De eerste resultaten van het HiSPARC-experiment zijn al gepubliceerd in het Nederlands Tijdschrift voor Natuurkunde. Vele resultaten zullen nog volgen.
Charles Timmermans
Charles Timmermans (1965) is in 1992 in gepromoveerd aan de Radboud Universiteit Nijmegen op het gebied van de elementaire-deeltjesfysica. Tijdens zijn postdocverblijf aan de universiteiten van Michigan en Minnesota van 1992 tot 1998 raakte hij gefascineerd door de manier waarop collega’s wetenschap toegankelijk en inzichtelijk wisten te maken voor niet-vakgenoten. Hijzelf gaf daar ook colleges voor niet-natuurkundestudenten die het vak als bijvak wilden volgen.
In 1998 keerde hij terug naar Nijmegen. Zijn onderzoek, detectie en analyse van de hoogst energetische deeltjes, maakt deel uit van het Institute for Mathematics, Astrophysics and Particle Physics van de Radboud Universiteit. Timmermans is betrokken bij het Pierre Auger Observatorium, een 3000 vierkante kilometer grote detector voor kosmische stralen in Argentinië. Hij introduceert daar een nieuwe detectietechniek waarmee de oorspronkelijke richting van deze kosmische straling veel nauwkeuriger kan worden gemeten.
De ervaringen met de Angelsaksische cultuur en met name de grote belangstelling voor overdragen van natuurwetenschappelijke kennis op niet-natuurwetenschappers waren richtinggevend voor het werk dat hij in Nijmegen startte en dat onder andere heeft geleid tot het HiSPARC-project.
De European Physical Society is de Europese organisatie voor natuurkunde en natuurkundigen. De High Energy Physics conferentie van deze organisatie wordt om de twee jaar gehouden en wordt bijgewoond door meer dan 500 fysici vanuit de hele wereld.
HiSPARC staat voor High School Project on Astro-Physics Research with Cosmics (www.hisparc.nl).
Het NIKHEF is het Nationale instituut voor subatomaire fysica, een samenwerkingsverband tussen de stichting FOM, de Radboud Universiteit Nijmegen, de Universiteit van Amsterdam, de Universiteit Utrecht en de Vrije Universiteit (www.nikhef.nl).
Het IMAPP is het Institute for Mathematics, Astrophysics and Particle Physics, een universitair instituut van de Radboud Universiteit dat zich concentreert op onderzoek in de wiskunde, sterrenkunde en deeltjefysica.
Meer informatie bij dr. Charles Timmermans, telefoon (024) 365 22 23 of W etenschapsredactie Radboud Universiteit Nijmegen, telefoon (024) 361 60 00.