Vorweihnachtliche Physik führt zum Elektronenbeschleuniger nach Mainz

Jeden Tag ein spannendes Experiment, jeden Tag neue Erkenntnisse – das ist Physik im Advent, kurz PiA. Die Schülerinnen und Schüler der Klassen 6.3 und 7.1 erlebten im Dezember 2018 täglich neue Herausforderungen. Zuhause oder in der Physiksammlung stellten sie kleine physikalische Experimente nach, mit Fahrrädern, Milchtüten, Batterien, speziellen Apps und ganz viel Spaß. Die richtige Beantwortung von Quizfragen rund um die durchgeführten Experimente brachte Punkte – und so konnten die Schülerinnen und Schüler im Januar ganz stolz ihre Physik im Advent-Urkunden in der Hand halten.

Und das Beste kam zum Schluss: Wir wurden von PiA mit einem speziellen Preis gekürt und durften das Mainzer Mikrotron, kurz MAMI, den Elektronenbeschleuniger der Johannes-Gutenberg-Universität Mainz besuchen. Zunächst lernten die Schülerinnen und Schüler bei einer freiwilligen Physik-Infostunde bei Frau Linssen was Ladung, Elektronen und Spannung überhaupt ist. Auch die Bewegung von bewegten Elektronen im Magnetfeld konnten die Schülerinnen und Schüler in der Schule schon beobachten. So waren sie bereit für den spannenden Ausflug an die Universität.

Am 08.04.2019 machten sich daher 30 begeisterte und neugierige Schülerinnen und Schüler auf, um das Campus-Leben und die moderne Physik zu erkunden. Das Helmholtz Institut lud zu einem leckeren Essen in der Mensa ein. Gestärkt durch Cordon Bleu und Kürbiscurry lernten die Schülerinnen und Schüler dann Herr Dr. Ahrens vom Institut für Kernphysik kennen, der sie gekonnt in die Methoden der modernen Forschung einführte. Um seinem Publikum gerecht zu werden, nutzte er geeignete Bilder und „Märchen,” wie er es nannte, um schwierige Physik verständlicher zu machen: Die Schülerinnen und Schüler lernten, dass Elementarteilchen in verschiedenen „Sprachen” miteinander sprechen, zum Beispiel in den Sprachen „elektromagnetische Wechselwirkung” und „starke Wechselwirkung”. Die Experimente am Beschleuniger zielen darauf ab, so Herr Dr. Ahrens, diese Sprachen und die Ordnung in den elementaren Bauteilen der Materie besser zu verstehen. Ein Experiment mit denen am Teilchenbeschleuniger präparierten beschleunigten Elektronen oder energiereichen Photonen sei so ähnlich, wie wenn man einen Stein in einen See wirft und aus dem entstehenden Wellenmuster auf die Eigenschaften des Steins oder des Sees schließen möchte, erklärte Herr Dr. Ahrens. Die Schüler lauschten gespannt und nutzen die Gelegenheit, um den Experten auszufragen: Wie groß ist der Stromverbrauch des Beschleunigers im Vergleich zu dem einer Herdplatte? Gibt es Raum überhaupt, wenn er ganz leer ist? Und was hat das Ganze mit Kernspaltung zu tun?

Nachdem alle Sorgen über mögliche Strahlenbelastung aus dem Weg geräumt wurden, begannen die Führungen durch die Beschleuniger-, Detektoren- und Rechnerräume. Die Schülerinnen und Schüler waren von der schieren Größe dieser unterirdischen Maschinen und der Komplexität des Aufbaus fasziniert. Einige Detektoren sind bis zu 16 Meter hoch. Die riesigen Magneten und die hallenfüllenden Messgeräte auf Schienen arbeiten 10 Meter unter der Erde und werden von vielen internationalen Forschergruppen genutzt. Auch während der Führung wurden die vielzähligen Nachfragen der Schülerinnen und Schüler kompetent und freundlich beantwortet.

Voller neuer Eindrücke kamen die Schülerinnen und Schüler daher um 18 Uhr wieder in Wiesbaden an. Hoffentlich entscheiden sich einige von Ihnen, in 6 bis 7 Jahren an der Universität Mainz Physik zu studieren. Auf alle Fälle freuen sich alle schon auf die nächste Runde von Physik im Advent.

 

(Mareike Linssen)

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