Teemu Pukki statue

Somebody made this 100 years ago, just to celebrate this day.

CERNin matkapäiväkirja

Munkkiniemen yhteiskoulu, Helsingin ranskalais-suomalainen koulu ja Helsingin yhteislyseo

Kaikki Mikon kuvat Googlen kuvissa

Luentomateriaali Indicossa

Matka sujui mukavasti. Ohjelma CERNissä oli runsas. Oppilaat ja opettajat käyttäytyivät mallikkaasti koko matkan.

päiväkirja

ti 29.10

0600 Tapasimme lentoasemalla T2 Finnairin aulassa. Luotiin WhatsUp-ryhmä.

0755 AY1531 lähti

1005 Geneven kentällä, siirryttiin hotelliin Ibis Budget Geneve.

Söimme pikalounaan viereisessä ostoskeskuksessa. Sveitsiläinen McDonalds ei ole välttämättä laadultaan maailman paras. Iltapäivä kuljeskeltiin Geneven keskustassa. 

Keskiviikko 30.10.

Yleiskuva CERNistä ja hiukkasfysiikan tutkimus

09:45 Tapaaminen rak. 33 edessä Tuija Karppinen

10:00 – 11:00 CERNin yleisesittely, Markus Nordberg. Tuija toivotti meidät tervetulleeksi. Markus piti mukaansatempaavan ja hauskan luennon. Hieno aloitus vierailulle.

11:30 Lounas, CERNin ruokala on aika laadukas, jälkiruokaosasto kiinnosti monia.

13:00 Hiukkaskiihdyttimet/hiukkasilmaisimet ja hiukkasfysiikan tulevaisuuden haasteita. Mikko Lotti. Kumpulasta tuttu Mikko esitti laajasti mitä kiihdyttimillä tehdään ja miten ne toimivat.

15:30 – 16:30 Konetekniikka CERNissä, Tuukka Lehtinen. Tutustuminen konepajaan, Tommi Mikkonen. Tämä oli mielenkiintoinen kokemus. Muistutus siitä, että aina jonkun täytyy suunnitella ja rakentaa laitteet tänne CERNiinkin. Insinöörejä,  rakennusosaajia ja asentajia tarvitaan aina.

16:45 – 17:30 CERNin ensimmäinen kiihdytin (SC), M. Alhroob. Täällä oli CERNin ensimmäinen kiihdytin, samanikäinen kuin eräs Hyllin opettaja mutta nuorempi kuin eräs Munkan opettaja. Toki tämä syklotroni on ollut eläkkeellä jo parikymmentä vuotta. Elokuva CERNin historiasta.

Torstai 31.10.

Cloud, aineen rakenteen standardimalli ja CMS

08:50 Tapaaminen CERNin rak. 33 edessä Tuija Karppinen

09:00 – 10:30 Sumukammion rakentaminen, Juska Pekkanen. Hieno askartelurupeama. Kaikki ryhmät saivat aikaan toimivan sumukammion. Havaittiin elektroneja, myoneja ja alfahiukkasia.

11:00 – 12:00 Tutustuminen Cloud kokeeseen, Antti Onnela. Antti kertoi suunnittelemastaan mittalaitteistosta ja suomalaisten osallisuudesta CLOUDiin.

12:00 Lounas 

13:15 Tapaaminen rak. 500 edessä Taina Onnela

13:30 – 14:30 Hiukkasfysiikkaa teoreetikon näkökulmasta, Risto Paatelainen. Teoreettinen fyysikko kertoi työstään ja siitä, miten standardimallilla ja Feynmann diagrammeilla ratkotaan alkeishiukkasiin liittyviä yhtälöitä.

15:00 Lähtö CMS-koeasemalle, 

15:30 – 16:30 Tutustuminen CMS-koeasemaan, Juska Pekkanen

Perjantai 1.11.

DataCentre ja Antimateria

08:40 Tapaaminen CERNin B-portilla, Tuija Karppinen

09:00 – 09:45 Tutustuminen CERNin tietojenkäsittelyyn, Pablo Sanmillan, CERNissä kerätään ja käsitellään paljon dataa. Pablo kertoi GRIDistä ja tiedon tallennuksesta. Vierailu Data Centeriin. Mielenkiintoinen paikka, paljon koneita. Täällä oli myös alkuperäinen Berners-Leen kone.Sillä luotiin ensimmäinen selainohjelma nimeltään WorldWideWeb ja html-kieli.

10:00 – 11:45 Tutustuminen antimateriaohjelmaan, Daniel Maxwell, Vierailu koeasemalle, Daniel Maxwell. Kun edellisen kerran vierailin täällä 2007, niin silloin Landuan ryhmä pystyi tuottamaan muutamia antiheliumatomeja. Nyt niitä pystytään tuottamaan tuhansia kerralla ja keretään mittaamaan niiden ominaisuuksia. Muutaman vuoden päästä tutkitaan putoavatko ne ylöspäin vai alaspäin.

11:45 Lounas Ranskan puolen lounasravintolassa

12:55 Tapaaminen rak. 508 edess, Tuija Karppinen

13:00 – 14:00 Tutustuminen Isolde kokeeseen, rak. 508 Joonas Konki. Puolet CERNin protonituotannosta ohjataan Isoldeen. Suurin osa tänne tulevista protoneista menee syövänhoidon/tutkimuksen isotooppilaboratorioon. Isoldessa luodaan harvinaisia uusia isotooppeja massaluvultaan suuruusluokkaa 50 u – 120 u.

16 – 17 Vierailimme YK:n tiloissa. Alkuperäinen palatsi oli rakennettu Kansainliittoa varten 1920 – 1930 -luvuilla.

Illalla mentiin syömään hyvät hampurilaiset. Hyl tarjosi syötävät hylliläisille. Oppilaat muistivat minua pienellä lahjalle. Kiitos.

Lauantai 2.11.

0850 Lähtö kentälle
1050 AY1532 lähti
1455 Laskeuduimme Helsinki-Vantaalle

Osallistujat Hyllistä

KaapoPirinen
BellaWesterlund
LauriVilppula
MiroReinikainen
RistoSirkiä
HilmaKokkoniemi
ThuongLe
MikkoRahikka

Yhteyshenkilöt CERNissä:

Taina Onnela, Tuija Karppinen
Suomi-toimisto

M

Planets for Munkka

Workshop for Erasmus students, October 2019, Munkkiniemen yhteiskoulu.

[edit. 9.10. corrected some errors in varible names, changed the story to work without vectors]
[edit 20.10 at tegel, berlin. fixed some errors and added some explanations to the story.]

I tested this with Munkka’s Erasmus 8th Graders. They were good.

Inner planets in Wikipedia

Look at the tables in Wikipedia pages.

https://en.wikipedia.org/wiki/Earth
https://en.wikipedia.org/wiki/Venus
https://en.wikipedia.org/wiki/Mercury_(planet)

Semi-major axis rM =  0.38 AU, Inclination iM = 7.0°,  Longitude of ascending node  ΩM = 48.3°, period pM = 0.241 a.

Semi-major axis rV =  0.723 AU, Inclination iV = 3.4°,  Longitude of ascending node  ΩV = 76.7°, period pV = 0.615 a.

Planets with GeoGebra 5 3D

The Plan

First we create the normal lines for the planets’ rotation plane. With the help of the norlam we create the orbits. Then we create the planets to the orbits. Finally we move them using sliders.

Sun

Lets start with Sun. I will call it Sun.

Sun = (0, 0, 0)

Xy-plane will be the plane where Earth moves, ecliptic. X-axis will be our reference for angles. It is the direction to First Point in Aries. Some day (Year -130) the Sun rose at March Equinox in that direction. Just for fun, lets draw a vector to that direction.

In Windows you can get the degree sign with Alt-o. In a Mac it is on the keyboard. You find it also in the virtual Keyboard (View -> Keyboard).

B = (5, 0, 0)
FPA = Vector(Sun, B)

We use circles for the orbits. We all know that in reality the orbits are ellipses, maybe someday you will do this with ellipses.

Mercury

Inclination and Longitude of ascending node and radius in AU for Mercury. You will get Ω, using the alpha symbol in Input Bar or using the Virtual Keyboard in View Menu.

For the variables we well use M for Mercury, V for Venus and E for Earth in the variable names.

iM = 7° 
ΩM = 48.3°
rM = 0.38
pM = 0.241

We create the normal line of the Mercury plane. When we use semicolons in point coordinates, GeoGebra uses Spherical coordinates the way we use them with longitudes and latitudes on Earth (radius; longitude; latitude). Let’s create a point for our normal line for Mercury.

MMM = (1; ΩM; 90° - iM)

Normal line for Mercury.

Mnormal = Line(Sun, MMM)

The orbit for Mercury

Mcircle = Circle(Sun,rM, Mnormal)

Venus

Let’s do the same thing for Venus.

iV = 3.4°
ΩV = 76.7°
rV = 0.72
pV = 0.615
Vnormal = Line(Sun, (1; ΩV; 90° - iV))
Vcircle = Circle(Sun, rV, Vnormal)

Earth

Earth is simpler because the orbit circle is on the ecliptic plane.

Ecircle = Circle(Sun, 1, zAxis)

Time

For animation we need variable for time. Very often you have to do trial and error to make the speed of time work OK. First we make a variable speed that make time run faster or slower.

speed = 0.002

Right click speed variable in Algebra window and choose Object Properties. These values I chose after some trial and error with our time variable. Click on the button of speed in Algebra window. Now we get a slider in Graphics window.

For real time we create a variable named t. 200π ≈ 630 in radians mean 100 revolutions (100*360°).

t  =  630

Right click t -variable in Algebra window and choose Object Properties.

The animation speed can be changed by changing the slider speed values.

Moving planets

The idea for simulation is that first we create points on the orbits and then we rotate the points around the axis using t variable.

EE = (-1, 0,0)
MM = PointIn(Mcircle)
VV = PointIn(Vcircle)

Lets use Rotate command to move the Earth.

Earth = Rotate(EE, t, zAxis)
Venus = Rotate(VV, t/pV, Vnormal)
Mercury = Rotate(MM, t/pM, Mnormal)

Animation

Lets create an animation button to start and stop the animation. First, we create a variable that changes it’s state when the button is pressed.

aaa = false

Behind Slider tool is tool for creating Button. Click it and name Animation. Open properties window and click Scripting. Choose On Click and write

aaa=!aaa
StartAnimation[t,aaa]

First command changes the state to negation of aaa (first it is false, then true, then false, …). 2nd command starts or stops the animation depending on the value of aaa.

Finishing the app

Clean your 3D Graphics window with the buttons in Algebra window and arrange/hide your other windows to make your app look good.

I will share the final app when we have finished our workshop.

Kirjat 2019

Antti Heikkinen, Risainen elämä. Elämänkerta. Mielettömän moniin haastatteluihin perustuva Juicen elämän tarina. Minusta haastatteluja olisi voinut olla vähemmän. Tuli surullinen olo Juicen alkoholismin kuvauksesta. Sain joululomalla lopulta luettua tämän kesällä aloitetun mökkikirjan.

Dave Eggers, The Circle. Science fiction. Lähitulevaisuuteen sijoittuva dystopia. 1984 tyyppinen Iso Veli valvoo -tarina. Googlen ja Applen kaltainen yritys, jonka somesovellukset valtaavat markkinat on kai pahis. Päähenkilö on ärsyttävän tyhmästi käyttäytyvä nainen tai sitten hän on äärimmäisen häikäilemätön sosiopaatti.

James S. Corey, Leviathan Wakes. Science fiction. Vajaat 600 sivua avaruusoopperaa. Ihminen osaa liikkua nopeahkosti Aurinkokunnassa ja energiaakin on käytössä. Maa, Mars ja asteroidivyöhyke ovat eriytyneet omiksi kansoikseen. Mukana myös elämää muualta. En ihmettele, että Amazon tuotti/osti tämän omalle tv-kanavalleen. Pakko katsoa Expanse-sarja ja lukea koko trilogia. Suosittelen.

Peter Farrell, Math Adventures with Python. Oppikirja. Hyvä opas matikanopettajille, jotka haluavat käyttää Pythonia ohjelmoinnin opetuksessa. Aloittaa ohjelmoinnin kilpikonnagrafiikalla, niin kuin moni meistä vanhoista nörteistä Logolla. Hyvä opas.

Margaret Atwood, Orjattaresi. Science fiction. Miehet (ja osa naisista) ovat ottaneet vallan ja  uskonnon avustuksella orjuuttavat naisia. Mielenkiintoinen dystopia, kirjan viimeinen luku oli hyvä.

James S. Corey, Caliban’s War. Science fiction. Expanse-sarjan toinen osa. Mukaan tulee pari uutta henkilöä ja taistelu pahoja korporaatioita vastaan saa ratkaisun. Taustalla on Aurinkokunnan ulkoisen elämän tuottaman protogeenin uhka. Vauhdikas tarina, riittävästi actionia.

Reijo Mäki, Gekko. Dekkari. Viihdyttävä Vares kesälomalle. Tällä kertaa tutkitaan kadonneen taiteilijan tapausta. Paljon tasa-arvoisia vitsejä. Tämä oli hyvä. Kun lukee Vareksen noin vuodessa niin ei kyllästy.

Marco Vinchi, Kuolema Firenzessä. Dekkari. Mielenkiintoinen tarina 60-luvun Firenzestä. Vanhahko poliisi tutkii teinipojan katoamista. Aika hidastempoinen. Kehystarinana Firenze ja vuoden 1966 suurtulva. Loppu on aika tyly.

Heikki Ylikangas, Nurmijärven rosvot. Tietokirja. Puuduttavan tarkka tutkimus mitä Nurmijärvellä ja sen ympäristössä tapahtui 1820-luvulla. Tässäkin olisin kaivannut sen ajan karttoja esittämään miten Nurmijärveltä kuljettiin vaikkapa Sipooseen tai Hämeenlinnaan. Kirja valotti hyvin Taaborilla nähtyä teatteriesitystä.

Kazsuo Ishiguro, Ole luonani aina. Science fiction. Tämän dystopian tunnelma oli hyvin samantyylinen kuin Atwoodin ”Orjattaresi”. Kirjaa lukiessa pohti, miksi nuo nuoret olivat tuossa koulussa ja mikä heidän elämäntehtävänsä on. Lopussa asian julmuus paljastuu. Ei mene Top 10 listalle scifeissä.

Hans Rosling, Faktojen maailma. Tietokirja. Hieno kirja siitä, että asiat ovat paremmin kuin luulin. Kaikkien opettajien tulisi lukea tämä kirja. Maailman väestö jakaminen neljään tasoon on hieno idea. Pitänee ostaa kirja omaan luokkaani.

Olli Jalonen, Merenpeitto. Historiallinen romaani. Taivaanpallon tarina jatkuu. Angus aikuistuu, mutta minusta hänen tapansa kertoa tarinaa ei aikuistu. Ihan luettava, mutta eka osa oli parempi.

Päivittelen tätä sivua pikkuhiljaa vuoden myötä, kun kirjoja tulee luetuksi.

Kirjat 2018
Kirjat 2017