Top 10 Angels&Demons Questions

CERN Exhibition: Top 10 Angels&Demons Questions
CERN Exhibition: Top 10 Angels&Demons Questions

Gestern haben wir Angels & Demons (deutscher Titel: Illuminati) im Kino gesehen. Die Verfilmung des gleichnamigen Bestsellers von Dan Brown war vor allem visuell sehr ansprechend. Tom Hanks hat wie schon in Da Vinci Code souverän die Rolle des Protagonisten Robert Langdon verkörpert.

Ein Teil der Handlung des Films spielt am CERN. Tats√§chlich wurden einige Einstellungen am ATLAS-Detektor des LHC gedreht. Regisseur Ron Howard sah sich ebenfalls das CERN-Gel√§nde an, um den Film authentischer zu gestalten. Die Herstellung einer Bombe aus Antimaterie ist hingegen ebenso Fiktion wie die “Sch√∂pfung aus dem Nichts”, welche im Film lediglich dazu dient den Konflikt zwischen Religion und Naturwissenschaft zu entfachen.

CERN hat Angels & Demons eigens eine Ausstellung (siehe Foto oben) und eine Website gewidmet, um “the science behind the story” zu erl√§utern und auf h√§ufig gestellte Fragen (“Does CERN create black holes?”, etc.) einzugehen.

Analyzing High Energy Physics Data with Tableau at CERN

Screenshot of Tableau 4.0 analyzing High Energy Physics Data at CERN
Screenshot of Tableau 4.0 analyzing High Energy Physics Data at CERN

About a year ago, I had a first try with Tableau and some survey data for a university project. Last week, I finally found time to test Tableau with High Energy Physics (HEP) data from CERN’s Proton Synchrotron (PS). Tableau enjoys a stellar reputation among the data visualization community, while the HEP community heavily uses Gnuplot and Python.

Tableau 4.0: Connect to Data
Tableau 4.0: Connect to Data

I was using an ordinary CSV file as data source for this quick visualization. Furthermore, Tableau can connect to other file types such as Excel, as well as to databases like Microsoft SQL Server, Oracle, and Postgres.

I’m also quite impressed by the ease and speed with which insightful analysis seems to appear out of bland data. Even though your analysis toolchain is script-based (as usual at CERN where batch processing is mandatory), I highly recommend using Tableau for prototyping and for ad-hoc data exploration.

Was ist Negative Masse?

Negative Masse ist nicht zu verwechseln mit Antimaterie! Antimaterie ist die Sammelbezeichnung f√ľr Antiteilchen und alles, was aus ihnen aufgebaut ist, so wie die “normale” Materie aus “normalen” Teilchen besteht. Antimaterie kann die Form von Atomen und Molek√ľlen haben, die gebundene Systeme aus Positronen, Antiprotonen und ggf. Antineutronen sind.¬†Auf die Schwerkraft wirken aber Antimaterie und “normale” Materie exakt¬†gleich, beide Sorten besitzen die gleiche Masse und werden durch die Gravitation angezogen.

A real (anti)matter trap
A real (anti)matter trap

Was ist aber wenn es Materie gibt, die eine negative Masse besitzt – also Materie, die nicht immer anziehend wirkt?¬†Nach Einstein’s Relativit√§tstheorie ist diese Sorte Materie zumindest denkbar. G√§be es solche Materie mit negativer Masse oder k√∂nnte man solche¬†herstellen, w√ľrde dies bedeuten, dass man die Raumzeit, die schlie√ülich¬†an die Masse gekoppelt ist, beeinflussen und ver√§ndern k√∂nnte.¬†M√∂glich¬†w√§re dann z.B. die Erschaffung von Wurml√∂chern, wie wir sie aus der Science Fiction kennen.

In¬†den meisten Experimenten wird lediglich der Betrag der Masse gemessen. Es wird keine¬†Information √ľber das Vorzeichen erhoben.¬†Schlie√ülich funktionieren¬†Einstein’s¬†Gleichungen sowohl mit positivem als auch mit negativem Vorzeichen.

Es gibt daher Vermutungen, dass Antimaterie auch negative Masse besitzt. Diese Vermutung konnte allerdings noch nicht in Experimenten nachgewiesen werden. Diese Verifizierung des Vorzeichens, könnte bald am CERN mit Hilfe des Antiproton Decelerator erfolgen, sobald ausreichend Anti-Wasserstoff produziert und gespeichert werden konnte. Materie mit negativer Masse sollte dann der Gravitation entgegen von dieser abgestoßen werden oder sie zumindest neutralisieren.

Antiproton Decelerator (AD)

Der Antiproton Decelerator (AD) oder “Antiprotonen-Verz√∂gerer” ist die weltweit einzige Anlage zur Herstellung von Antimaterie.

Die Maschine wird eingesetzt, um die mit hoher Energie durch einen Teilchenstrahl erzeugten Antiprotonen wieder zu verlangsamen und dadurch Antiwasserstoffatome zu erzeugen.

Vereinfacht ausgedr√ľckt wirkte der Urknalls auch wie ein gewaltiger Beschleuniger zur Herstellung von Teilchen. Materie- und Antimaterieteilchen sind dabei zun√§chst in gleichem Ma√ü entstanden. Die bislang ungel√∂ste Frage ist allerdings, warum das Universum im wesentlichen nur aus Materie besteht und was mit all der Antimaterie passiert ist.

Antimaterie (Quelle: CERN)Im Gegensatz zu den riesigen Anlagen wie dem Large Hadron Collider (LHC) mit enormen 27 Kilometern Umfang, fällt der Ring des AD mit seinen 188 Metern Umfang recht bescheiden aus.

MS SQL Server: ETL mit Data Transformation Services

Screenshot von SQL Server Enterprise Manager mit SAP MaxDB
Screenshot von SQL Server Enterprise Manager mit SAP MaxDB

K√ľrzlich stand ich vor der Herausforderung¬†einen Datenbestand von einem Datenbanksystem (SAP MaxDB) in ein anderes (Microsoft SQL Server) zu √ľberf√ľhren. Das Unterfangen war manuell jedoch kaum¬†zu realisieren, da die Datenbank mehrere hundert Tabellen und unz√§hlige Datens√§tze umfasst.

Abhilfe schaffte der Microsoft SQL Server Enterprise Manager. Dort finden sich die Data Transformation Services¬†wieder, Hilfsprogramme, die es erlaubt, ETL-Prozesse (Extract, Transform, Load) beim Import in oder Export aus einer Datenbank zu automatisieren. Dabei werden verschiedene Datenbanksysteme unterst√ľtzt, sofern diese √ľber eine ODBC– oder eine OLE DB-Schnittstelle verf√ľgen, was auch bei SAP MaxDB der Fall ist.

Konkret bestehen die Data Transformation Services (DTS) aus folgenden Komponenten:

  • DTS Import/Export Wizard: Assistenten, die es erlauben¬†Daten von oder zu einem MS SQL Server zu √ľbertragen, sowie Map Transformations erm√∂glichen.
  • DTS Designer: Erm√∂glicht das erstellen von komplexen ETL-Workflows¬†einschlie√ülich¬†event-basierter Logik.
  • DTS Run Utility: Planung und Ausf√ľhrung von DTS-Packages; auch via¬†Kommandozeile m√∂glich.
  • DTS Query Designer: Eine GUI f√ľr das Erstellen von SQL-Abfragen f√ľr DTS.