„MAZE-LAB Łódź: Cząstki, Miony, Edukacja” zakłada realizację cyklu warsztatów edukacyjnych z zakresu fizyki cząstek, promieniowania kosmicznego, elektroniki i analizy danych naukowych. Zajęcia będą prowadzone na Wydziale Fizyki UŁ oraz w szkołach i lokalizacjach terenowych, a ich odbiorcami będą uczniowie szkół podstawowych i ponadpodstawowych, szczególnie z terenów wiejskich i miejsko-wiejskich. 

Centralnym elementem projektu są warsztaty z zakresu radiografii mionowej – nowoczesnej techniki obrazowania obiektów za pomocą naturalnego strumienia mionów powstających w atmosferze w wyniku oddziaływania promieniowania kosmicznego. Uczestnicy poznają zasadę działania tej metody i samodzielnie zbudują system do rejestracji mionów z wykorzystaniem detektorów scyntylacyjnych i mikrokontrolerów. Aparatura zostanie następnie przetestowana w pomieszczeniach Wydziału Fizyki UŁ oraz użyta do eksperymentalnych pomiarów struktury wapiennych grot w Tomaszowie Mazowieckim. 

Uczniowie wykonają pomiary, przeanalizują dane i porównają wyniki z przewidywaniami teoretycznymi. Technika radiografii mionowej została z powodzeniem zastosowana w badaniach Wielkiej Piramidy w Gizie, gdzie pozwoliła odkryć nieznaną wcześniej pustą przestrzeń, a także w obrazowaniu wnętrza aktywnych wulkanów oraz struktur geologicznych. We Włoszech detektory mionowe wykorzystano również do badań podziemnych kopalń, co doprowadziło do odkrycia nieznanych wcześniej komór. 

W ramach projektu uczniowie nie tylko poznają zasadę działania tej techniki, ale wezmą udział w budowie i testowaniu rzeczywistego systemu mionograficznego opartego na detektorach scyntylacyjnych i mikrokontrolerach. Zbudowana przez nich aparatura zostanie wykorzystana do pomiarów prowadzonych na WFiIS UŁ oraz w grotach wapiennych w Tomaszowie Mazowieckim. Projekt ma w tym
zakresie charakter nauki obywatelskiej (Citizen Science) – uczniowie, nauczyciele i studenci nie tylko biorą udział w działaniach edukacyjnych, ale stają się współtwórcami rzeczywistego procesu badawczego. Gromadzone przez nich dane będą analizowane z użyciem metod fizyki eksperymentalnej, a ich opracowanie i interpretacja posłużą nie tylko celom dydaktycznym, lecz również naukowym, z planem publikacji wyników w czasopismach specjalistycznych. 

Równolegle prowadzone będą warsztaty przeznaczone dla uczestników w różnym wieku – od uczniów szkół podstawowych, przez licealistów, aż po studentów. W ramach tych zajęć uczestnicy będą obserwować cząstki promieniowania kosmicznego w niezwykle efektownych komorach mgłowych, które sami zbudują. Nauczą się rozpoznawać różne rodzaje cząstek i dowiedzą się, w jaki sposób takie urządzenia działają. Komory zostaną przygotowane w wersji mobilnej, co umożliwi prowadzenie zajęć poza siedzibą uczelni.

W pracowniach WFiIS UŁ odbędą się warsztaty, w ramach których będzie możliwość obserwacji bardzo małych obiektów – m.in. struktury materiałów – z wykorzystaniem mikroskopii elektronowej. To okazja, by zapoznać się z jedną z najbardziej zaawansowanych technik obrazowania stosowanych we współczesnej fizyce. Dla uczestników przewidziano kilka specjalistycznych bloków tematycznych: – warsztaty z wykorzystania detektorów scyntylacyjnych, w czasie których uczestnicy sami zbudują detektor zapoznają się z ich zasadą działania, wykonają pomiary i przeanalizują wyniki, – warsztaty z analizy danych z Wielkiego Zderzacza Hadronów w CERN-ie przy wykorzystaniu programu HYPATIA – uczniowie będą pracować na rzeczywistych danych eksperymentalnych, identyfikować cząstki, analizować ich tory i interpretować zjawiska fizyczne, formą zbliżone do Masterclass, – zajęcia praktyczne z elektroniki i informatyki, w trakcie których uczestnicy skonstruują własne układy pomiarowe oparte na mikrokontrolerach (Arduino, ESP32) oraz różnorodnych czujnikach środowiskowych i detekcyjnych. Projekt zakończy się wydarzeniem podsumowującym, w ramach którego zostaną zaprezentowane efekty działań, prototypy detektorów, wyniki pomiarów oraz prace uczestników. Zaplanowano także przygotowanie materiałów edukacyjnych (w tym instrukcji i scenariuszy zajęć), które zostaną udostępnione szerokiemu gronu odbiorców – zarówno online, jak i w wersji drukowanej. Projekt będzie również okazją do popularyzacji zagadnień związanych z promieniowaniem oraz dorobku wybitnych polskich uczonych.

Szczególne miejsce poświęcone zostanie Marii Skłodowskiej-Curie – pionierce badań nad promieniotwórczością, oraz profesorowi Ronaldowi Mazowi, jednemu z pierwszych badaczy promieniowania kosmicznego związanemu z Łodzią. Współczesnym kontynuatorem tej tradycji jest prof. Tadeusz Wibig z Uniwersytetu Łódzkiego, którego prace z zakresu astrofizyki cząstek i promieniowania kosmicznego są cenione zarówno w kraju, jak i za granicą. Warto przypomnieć, że Łódź już w latach powojennych stała się jednym z ważniejszych ośrodków badań nad promieniowaniem kosmicznym w Polsce, a projekt MAZE-LAB jest nowoczesną kontynuacją tej tradycji.