Skip to content
Home » Afrikaanse school voor natuurkunde biedt nieuwe kansen

Afrikaanse school voor natuurkunde biedt nieuwe kansen

    Afrikaanse school voor natuurkunde biedt nieuwe kansen

    Door Ian Guan en Karen McNulty Walsh

    de 7ee African School of Fundamental Physics and Applications (ASP) wordt van 28 november tot 9 december 2022 persoonlijk gehouden aan de Nelson Mandela University in Gqeberha, Zuid-Afrika. Teams van vooraanstaande natuurkundigen van de nationale laboratoria van het Amerikaanse Department of Energy (DOE) en Universiteiten en andere instellingen in de VS, Europa, Azië en Afrika zullen meer dan 70 Afrikaanse afgestudeerde studenten kennis laten maken met natuurkundige theorieën, experimenten en technologieën.

    Deelnemers leren van de experts en verkennen de rol van de natuurkunde in verschillende carrières en toepassingen – van ruimteverkenning tot geneeskunde, materiaalwetenschap en elementaire deeltjesfysica-experimenten. Deelnemers zullen ook communiceren met opvoeders en beleidsmakers met als doel de belangstelling voor wetenschap op het hele Afrikaanse continent te vergroten.

    “Het primaire doel is om Afrikaanse studenten aan te moedigen een loopbaan in de natuurkunde na te streven door hen één-op-één mentoring te geven”, zegt Kétévi Assamagan, een natuurkundige bij DOE’s Brookhaven National Laboratory en lid van het ASP-organisatiecomité.

    Het twee- of drieweekse “school”-programma wordt om de twee jaar gehouden en heeft (vrijwel) door Zuid-Afrika, Ghana, Senegal, Rwanda, Namibië en Marokko gedraaid voordat het dit jaar weer in Zuid-Afrika landde. Studenten worden competitief geselecteerd door een internationale commissie van natuurkundigen, met aandacht voor de vereisten van de financieringsinstantie, de verhouding tussen vrouwen en mannen, geografisch evenwicht in Afrika en promotie van kandidaten uit de “minst ontwikkelde landen” in Afrika, zoals gedefinieerd door de Verenigde Naties , zei Assamagan.

    Maar het programma, merkte hij op, is uitgegroeid om op veel andere manieren dienst te kunnen doen.

    “Het is een verzameling zorgvuldig ontworpen, doorlopende activiteiten om natuurkundeonderwijs en -onderzoek in Afrika te ondersteunen”, zei hij.

    Zo heeft de organiserende raad sinds 2016 ontwikkelingsprogramma’s voor Afrikaanse onderwijzers (gedurende één week) en outreach-programma’s gericht op Afrikaanse middelbare scholieren (gedurende een andere week) gelijktijdig met het programma voor afgestudeerde studenten. Het gastland kan maximaal 70 docenten selecteren om deel te nemen, en outreach naar middelbare scholen in de buurt van de ASP-locatie bereikt doorgaans 1000-2000 studenten in de klassen 10-12. Deze inspanningen worden ondersteund door de overheidsinstanties van het gastland.

    ASP onderhoudt ook een netwerk van alumni en mentoren om deelnemers te verbinden met uitgebreide mogelijkheden lang na hun eerste deelname aan de educatieve en interactieve school.

    “Veel Afrikaanse studenten zijn geïnteresseerd in het bestuderen van verschillende vakgebieden in de natuurkunde, maar hebben mogelijk geen toegang tot mogelijkheden voor gespecialiseerd onderwijs”, zei Assamagan. “De African School of Physics biedt Afrikaanse studenten deze kansen en een netwerk om hun carrière vooruit te helpen. Met dit programma hopen we jonge natuurkundigen te inspireren om in hun vakgebied te blijven werken.”

    “Veel deelnemers geven iets terug aan hun gemeenschappen in Afrika en worden medewerkers van internationale projecten, waaronder onderzoeksprojecten bij Brookhaven National Laboratory en de andere nationale laboratoria”, voegde Assamagan eraan toe.

    Dividend voor samenleving en wetenschap

    Alan Stone, een natuurkundige en programmamanager bij het DOE Office of Science, was onder de indruk toen hij in 2018 voor het eerst over het programma hoorde. op een andere manier,” zei hij, “door de experts naar de studenten te brengen.”

    Het programma werkte met een klein budget, met bijdragen van Brookhaven Lab en een reeks internationale partners. Stone deed zijn best om aanvullende financiering te vinden van het DOE Office of High Energy Physics om “obstakels te verwijderen” en in de VS gevestigde instructeurs en stages te ondersteunen.

    “Mijn interesse gaat uit naar het ondersteunen van de instructeurs, zodat de programma-organisatoren meer van hun geld aan de studenten kunnen besteden. En ik denk dat het heel waardevol zou zijn als we ook wat Amerikaanse studenten zouden sturen om mee te doen, want ook zij leren ervan.”

    “Maar het is net zo belangrijk,” merkte hij op, “om niet zomaar weg te gaan [the participants] na twee of drie weken, maar selecteer een aantal van hen om drie of zes maanden stage te lopen, waar ze praktijkervaring kunnen opdoen in een National Lab.”

    Het doel, zei hij, is niet om Afrikaanse studenten te “afstropen” om in de VS te komen werken, hoewel sommigen dat uiteindelijk zullen doen, maar eerder om kansen en toegang te bieden die op lange termijn winst opleveren voor de wetenschap.

    “Deze studenten interesseren voor iets dat ze vervolgens in de VS of in hun thuisland kunnen inzetten – om banen te creëren en meer interesse te creëren – dat is het domino-effect waar we echt in geïnteresseerd zijn,” zei hij.

    Ondersteuning die de deelname aan basiswetenschap over de hele wereld vergroot, vergroot de pool van mensen om uit te putten om een ​​breed scala aan wetenschappelijke en technologische uitdagingen aan te pakken, zowel in ons land als in het buitenland, merkte hij op.

    Een groeiend netwerk

    DOE’s Stone merkte op hoe het programma en de educatieve inspanningen een multiplicatoreffect hebben.

    “Het is niet alleen lesgeven aan de studenten, ze geven ook les aan de leraren. En elke leraar zal 30 studenten of meer bereiken, “zei hij.

    De impact van alumni rimpelt ook naar buiten.

    “We hebben nu meer dan 500 alumni”, zei Assamagan. “Velen hebben hun studie voortgezet om een ​​doctoraat te behalen en een loopbaan te beginnen in de academische wereld, de industrie, het onderwijs en de geneeskunde.”

    Alumni gebruiken hun technische kennis om aan het werk te gaan in hun eigen land en in het buitenland. Sommigen zijn zelfs bij Brookhaven Lab geland voor praktische ervaring.

    Brookhaven Lab’s PHENIX-samenwerking bij de Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) – een DOE Office of Science gebruikersfaciliteit voor kernfysisch onderzoek – was de bestemming voor 2010 ASP-alum Bernard Mulilo, die destijds een afgestudeerde student was bij het RIKEN-laboratorium in Japan . Mulilo bracht een maand door bij Brookhaven Lab, voltooide zijn Ph.D. proefschrift over onderzoek bij PHENIX, en is nu een voltijds docent en onderzoeker aan de Universiteit van Zambia, waar hij een programma voor de fysica van zware ionen ontwikkelt.

    “We hopen hem terug te zien in Brookhaven Lab, misschien voor het nieuwe sPHENIX-experiment bij RHIC, of ​​voor de toekomstige Electron-Ion Collider (EIC)”, zei Assamagan.

    De ASP introduceerde in 2012 ook de huidige Brookhaven-deeltjesfysicus Diallo Boye bij Brookhaven Lab als student. .

    “Ik ben erg trots op alles wat onze alumni hebben bereikt en nog steeds bereiken”, zei Assamagan. “Ze brengen veel innovatieve ideeën met zich mee om echte veranderingen aan te brengen in hun gemeenschappen en binnen hun respectievelijke vakgebieden.”

    Onderwijseffect

    Instructeurs zijn ook erg trots op hun rol in het programma. Patrick Skubic en Horst Severini, beide hoge-energiefysici aan de Universiteit van Oklahoma (OU) en leden van de ATLAS-samenwerking aan de Large Hadron Collider, maken sinds 2012 deel uit van ASP. Ze begonnen in 2012 met het ondersteunen van de gedistribueerde computerinspanningen in Ghana en hebben sindsdien als leraren gediend en ASP-computertutorials ondersteund.

    “De computertutorials worden over het algemeen zeer goed ontvangen door de studenten en krijgen consequent enkele van de hoogste beoordelingen op school”, zei Skubic.

    Severini voegde toe: “De studenten vinden het leuk om te leren hoe ze natuurkundetaken kunnen uitvoeren in een gedistribueerde computeromgeving en hoe ze die kennis kunnen toepassen op hun eigen school- en onderzoekswerk.”

    Als vertegenwoordiger die verantwoordelijk is voor de ASP-computerondersteuning in het algemeen, heeft Severini sinds 2014 locatiebezoeken afgelegd om ervoor te zorgen dat de computer- en netwerkinfrastructuur op de schoollocatie alle computerlessen en oefeningen tijdens het programma kan ondersteunen.

    DOE’s Stone merkte op dat een deel van de DOE-financiering heeft geholpen om grotere computerschermen binnen te halen, zodat studenten, die anders alleen toegang zouden hebben tot een mobiele telefoon, kunnen communiceren met algoritmen en grafische gegevens.

    Logistieke uitdagingen reiken verder dan het domein van de technologie. De organisatoren hadden gepland dat de 6e editie van het programma in de zomer van 2020 persoonlijk zou worden gehouden, maar de COVID-19-pandemie kwam tussenbeide. Dat programma werd uiteindelijk verplaatst naar een volledig virtueel formaat in 2021.

    Terwijl het programma van dit jaar zich opmaakt voor een volledig persoonlijke ervaring, zal het organisatiecomité de COVID-19-omstandigheden rond de locatie blijven volgen om de veiligheid voor alle aanwezigen te garanderen.

    “We kijken ernaar uit om onze studenten en docenten dit jaar weer persoonlijk te ontvangen”, zei Assamagan. “We hopen de netwerken en discussies tussen studenten, wetenschappers en beleidsmakers nieuw leven in te blazen en de interesse van Afrikanen voor natuurkunde te vergroten.”

    Zoals Christine Darve, een technisch wetenschapper bij de European Spallation Source en mede-oprichter van ASP, docent en lid van het internationale organisatiecomité van het programma, opmerkte: “Sinds zijn oorsprong is het African School of Physics-programma zorgvuldig geselecteerd om de behoeften van de Afrikaanse samenleving. Ons programma past zich voortdurend aan het nieuwe gastland aan, met een breder onderwijsbereik voor middelbare schoolniveaus en beleidsmakers, samen met meer actuele cursussen, bijvoorbeeld in high-performance computing, energie en milieukwesties.

    “Met de ambitie om zijn prestaties te maximaliseren, opent de ASP de poorten voor Afrikaanse talenten en maakt grootschalige onderzoeksinfrastructuur zoals de voorgestelde Afrikaanse lichtbron mogelijk, terwijl universiteiten worden ondersteund en industrieën worden versterkt”, zei ze.

    Assamagan en Darve onderhouden de ASP-website, die tot doel heeft de ASP-inspanningen te verbeteren en open-sourcecursussen te ontwikkelen, waaronder een archief van webinars die tijdens de pandemie zijn opgenomen over onderwerpen als deeltjesversnellers, lichtbronnen en neutronenbronnen. “Deze digitale component vergroot de duurzaamheid van het project”, zegt Darve.

    De website bevat ook tal van andere bronnen voor geïnteresseerde studenten, docenten en sponsors. Geselecteerde deelnemers ontvangen volledige ondersteuning voor hun reis, kamer en kost voor het twee weken durende programma.

    Naast steun van het Amerikaanse ministerie van Energie en Brookhaven Lab, heeft ASP aanzienlijke aanhoudende steun gekregen van het Abdus Salam International Center for Theoretical Physics (ICTP) in Italië, de South African National Research Foundation, het South African Institute of Physics, en het Italiaanse Nationale Instituut voor Kernfysica (INFN). Een reeks andere internationale agentschappen en organisaties hebben ook bijdragen geleverd.

    Brookhaven National Laboratory wordt ondersteund door het Office of Science van het Amerikaanse ministerie van Energie. Het Office of Science is de grootste voorstander van fundamenteel onderzoek in de natuurwetenschappen in de Verenigde Staten en werkt aan het aanpakken van enkele van de meest urgente uitdagingen van onze tijd. Ga voor meer informatie naar science.energy.gov.

    Volg @BrookhavenLab op Twitter of vind ons op Facebook.

    ZIJBALK: COVID-19-onderzoek door ASP Alums

    “Tijdens de COVID-19-pandemie hebben we niet alleen veel lezingen en uitgebreide programma’s online beschikbaar gemaakt, maar ook ASP-alumni georganiseerd om de COVID-19-gegevens van hun land te bestuderen. Ze beschouwden 11 Afrikaanse landen (bepaald door de landen van de alumni die interesse toonden in dit werk), namelijk Zuid-Afrika, Nigeria, Ghana, Kenia, Madagaskar, Mozambique, Rwanda, Kameroen, Benin, Togo en Zambia. De deelnemers modelleerden het eerste jaar van gegevens van actieve gevallen, terugvorderingen en sterfgevallen; afgeleide tijdsafhankelijke basisreproductiegetallen; en bestudeerden de effecten van inperkingsmaatregelen. Hun resultaten werden gepubliceerd in de peer-reviewed Wetenschappelijk Afrikaans logboek. Ze bestuderen momenteel het tweede jaar van COVID-19-gegevens, inclusief de impact van de uitrol van vaccinaties, en een ander document is in voorbereiding. Het belang van dit werk, naast de mogelijkheid om vaardigheden te leren die relevant zijn voor natuurkunde, is om Afrikaanse studenten samen te brengen om uitdagingen van verschillende talen, landen en tijdzones te overwinnen om online samen te werken aan gezamenlijke wetenschappelijke projecten.” —Brookhaven Lab-natuurkundige en ASP-medeoprichter Kétévi Assamagan