Saturday Morning Physics

    Quelle: Gaby Otto, GSI 

Auch in diesem Winter haben wieder 9 Schülerinnen und Schüler aus der Q-Phase der Martin-Niemöller-Schule an der spannenden Vortragsreihe “Saturday Morning Physics” der TU Darmstadt teilgenommen.

Dieses Jahr drehte sich bei den sechs Samstagen im November und Dezember alles um die faszinierende Welt der Atome, Elementarteilchen und Teilchenbeschleuniger. Gleich der erste Vortrag über die elementaren Bausteine des Universums hat uns gefesselt, Robert Roth gab einen spannenden Einblick in die Suche nach dem Unteilbaren und die Versuche, komplexe Quantenfeldtheorien wie etwa die QCD besser zu verstehen.

Um die Ordnung von Materie, insbesondere Fermionen, ging es dann in dem Vortrag von Achim Schwenk, der uns anschaulich das Pauli-Prinzip (benannt nach einem meiner Lieblingsphysiker, der auch dahintersteckt) mit den verschiedenen Energieniveaus von Teilchen erklärte.

Eiskalt wurde es dann bei Gerhard Birkl, er zeigte das skurrile Verhalten sogenannter Bose-Einstein-Kondensate und zwar nicht nur bei “warmen” Temperaturen von etwa -100°C, sondern bei Temperaturen knapp über dem absoluten Tiefpunkt, etwa bei 1 Mikrokelvin. Das ist sogar kälter als das Weltall!

Norbert Pietralla dehnte die Größenskala dann ins Extreme, aus dem Inneren des Atomkerns übersprang er fast 30 Zehnerpotenzen und erklärte die Vorgänge bei den gigantischsten kosmischen Katastrophen, den Supernovae. Wirklich unglaublich fanden wir, wie eng diese ganzen Prozesse doch miteinander verknüpft sind, trotz der riesigen Unterschiede auf der Größenskala. Auch in Darmstadt wird Forschung zu den Proton-Neutron-Wechselwirkungen massiver Atomkerne betrieben.

Wie wir Menschen täglich mit hochenergetischen Strahlung aus dem All beschossen werden, erzählte Joachim Enders in seinem Vortrag über Quanten mit höchsten Energien. Ist die Vorstellung nicht verrückt, dass wir die ganze Zeit in einem Schauer aus Elementarteilchen leben, die durch uns hindurchfliegen, ohne dass wir etwas davon mitbekommen? Doch das riesige Auger-Observatorium in Südamerika kann die atmosphärischen Teilchenschauer detektieren, die entstehen, wenn ein hochenergetisches kosmisches Strahlungsteilchen in der Atmosphäre wechselwirkt, sogar der Ursprung kann identifiziert werden.

Um ein Phänomen, dass jeder aus dem Alltag kennt, ging es im letzten Vortrag von Michael Vogel. Denn auch Atome können im Stau stehen! Das bezeichnet man dann als Jamming und kann es zum Beispiel an Granulaten beobachten, die sich ineinander verhaken und dann alle gleichzeitig beginnen zu rieseln. Glas besteht nur aus dieser “im Stau stehenden” Materie, das kann man auch an sehr alten Kirchenfenstern beobachten, die unten messbar dicker sind als oben, da das Glas mit der Zeit nach unten fließt.

Nach den Vorträgen war, wie schon im letzten Jahr, immer ein besonderes Programm angesetzt.

Am ersten Samstag wurde ein lustiges Fermi-Quiz veranstaltet, benannt nach dem berühmten Physiker Enrico Fermi, der für seine akkuraten Abschätzungen bekannt war. Es ging um verrückte Fragen, beispielsweise “Wie viele Quarks passen maximal in den Hörsaal?”, auf die wir möglichst genaue Antworten in Zehnerpotenzen angeben sollten (Fermi-Antwort: 57).

Auch eine Besichtigung des S-DALINAC, des Teilchenbeschleunigers der TU Darmstadt, stand an. Wir wurden durch die große Beschleunigerhalle geführt, haben die Dipol- und Quadrupolmagnete gesehen und uns wurde eines der Experimente gezeigt.

An einem Samstag besuchte uns auch Johann-Dietrich Wörner, der Generaldirektor der ESA. Er hat viel von seiner Arbeit und aktuellen und künftigen Raumfahrtmissionen der ESA berichtet. Im Anschluss durften sogar Fragen gestellt werden, die er mit viel Geduld und Humor beantwortete.

Ein besonderes Highlight war auch dieses Jahr wieder der Ausflug zur GSI, der Gesellschaft für Schwerionenforschung, und an das FAIR (Facility for Antiproton and Ion Research). Dort wurden wir von ein paar Mitarbeitern über das Gelände geführt. An der GSI wurden sogar schon 6 Elemente erstmalig hergestellt und nachgewiesen! Wir haben Teile des Beschleunigungskomplexes gesehen und standen sogar neben einem der Teilchendetektoren! Auch im Kontrollraum dürften wir uns umsehen, wir bekamen die Baustelle gezeigt, wo gerade der neue Beschleunigungsring für FAIR gebaut wird. Es war super spannend und interessant, einen direkten Einblick in die Arbeit an einem so großen Forschungszentrum zu bekommen.

Auch in diesem Jahr “Saturday Morning Physics” gab es wieder viele spannende Vorträge, es wurden Experimente vorgeführt, Besichtigungen angeboten. Wir waren mit viel Spaß und Begeisterung dabei, haben viel Neues erfahren und freuen uns schon jetzt auf das nächste Mal “Saturday Morning Physics”!

(Lana Lehnert)

 

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