Am 20. Juni wurden uns, dem Nonnenwerther Physik-LK der MSS 10 und 11 (jetzt MSS 11 und 12) an der Universität Bonn Einblicke in ein Physikstudium ermöglicht.
Wir trafen uns mit Herrn Kress und Herrn Weber vor dem Wolfgang-Paul-Hörsaal, teilten uns in zwei Gruppen auf und begannen mit zwei Versuchen aus dem Bereich der Optik. Beide Experimente sind Bestandteile des Grundstudiums in Physik. So wiesen wir mit heißem Wasser und Kohlenstoffdioxid nach, dass das Gas definitiv einen Anteil am Treibhauseffekt hat. Das polarisierte Licht, welches zum Beispiel in der 3D-Technologie im Kino Anwendung findet, spielte in dem anderen Versuch eine entscheidende Rolle.
Anschließend fand die für die Meisten spannendste Erfahrung statt: Um Punkt 12 Uhr setzten wir uns in den Hörsaal der Fakultät und lauschten Frau Prof. Sörgel, die über Wellenmechanik und Gravitation dozierte. Im letzten Halbjahr der MSS 10 steht am Franziskus Gymnasium Nonnenwerth die Gravitation auf dem Lehrplan, die Wellenlehre in der MSS 11. Somit erhielten die Jüngeren unter uns einen Ausblick auf das noch Kommende, und die Älteren eine gut aufbereitete Wiederholung des Stoffes.
Nach der einstündigen Mittagspause besichtigten wir zwei Labore. Im ersten befand sich ein Raster-Elektronen-Mikroskop, mit welchem man die als Probe konservierten Insekten in sehr großer Vergrößerung betrachten konnte. Für den Prozess musste das organische Material mit Gold oder anderen leitenden Materialien überzogen werden, damit die Beobachtung überhaupt möglich wurde. Weiterhin findet die Untersuchung nur im Vakuum statt, um auch die Störfaktoren der sich in der normalen Luft befindlichen Teilchen auszuschließen.
Einen weiteren Laborraum füllte der Aufbau einer magneto-optischen Falle (MOT). Diese dient einerseits dazu, Atome mithilfe eines Lasers auf ein möglichst niedriges Temperaturniveau herabzukühlen und sie andererseits mit einem Magnetfeld in einem Klumpen zusammenzuhalten.
Somit war der letzte Programmpunkt erreicht und es hieß für die Meisten vorerst Abschied zu nehmen. „Vorerst“, da viele von uns nun motiviert sind, selbst ein Studium nach dem Abitur aufzunehmen.
Wir möchten uns bei der Universität Bonn, Herrn Kress und Herrn Weber für die Ermöglichung dieser Exkursion bedanken. Wir haben definitiv an diesem Tag viele neue Erfahrungen gesammelt und „das Studentenleben“ für mehrere Stunden genossen.
Am Montag, dem 10. Dezember, besuchte der Physik Leistungskurs der MSS 12 mit Herrn Kress die Teilchenphysik Masterclass an der Uni Bonn. Diese Masterclass wird von der Uni jährlich auch für interessierte Schülerinnen und Schüler angeboten, die außerhalb der Schule daran teilnehmen möchten. Aufgrund der hohen Nachfrage konnten dieses Jahr jedoch keine Schülerinnen und Schüler von Nonnenwerth daran teilnehmen. Als „Entschädigung“ bekam der Physik LK eine eigene Masterclass.
Wir trafen uns um 09.00 Uhr im Wolfgang Paul Hörsaal der Uni Bonn, dem größten der physikalischen Fakultät. In einem Seminarraum des Hörsaals bekamen wir zuerst eine allgemeine Einführung in die Teilchenphysik, die über den bisherigen Physikunterricht hinausging und daher eine gute Ergänzung und Vertiefung zum Unterricht war.
Im zweiten Teil des Vortrages wurde es konkreter. Die Teilchenphysik Masterclasses werden von „Netzwerk Teilchenphysik“ veranstaltet, diese arbeiten eng mit dem Europäischen Institut für Kernforschung (CERN) zusammen. Dementsprechend bekamen wir eine kurze Zusammenfassung über das bekannte Experiment am CERN: den LHC (Teilchenbeschleuniger) mit dem ATLAs Experiment.
Wir bekamen Einblicke in die Forschung am LHC und seine Errungenschaften. An ihm werden in verschiedenen Experimenten die (aktuell bekannten) Grundbausteine der Materie erforscht, oder wie es in dem Vortrag (und bereits in Goethes Faust) hieß, das „was die Welt im Innersten zusammenhält“. Sein Ziel ist es das Standartmodell der Teilchenphysik zu erklären, beweisen oder wiederlegen und evtl. zu erweitern.
Bei den Aufnahmen der Wissenschaftler, als diese die ersten positiven Ergebnisse zum lang ersehnten Higgs-Boson sahen, bekamen einige von uns Gänsehaut. Der LHC hat der Physik neue Einblicke in die Entstehung des Universums und Vorhandensein von Materie gebracht, ohne die es nur das Nichts geben würde. Dennoch ist die Physik nicht am Ende der Erkenntnis angelangt und die Ergebnisse am LHC werfen weitere Fragen auf, die es zu klären gilt.
Nach einer kurzen Mittagspause sahen wir uns dann eine Physikvorlesung an. Dies war jedoch „nur“ Physik für Nebenfächler, sodass wir den Inhalt, mechanische und elektrische Schwingungen und Wellen, bereits aus dem Physikunterricht kannten; als Wiederholungsstunde haben wir es aber gerne mitgenommen.
Danach ging es weiter mit der Masterclass. Wir bekamen eine Einführung in die Auswertungsweise von Ergebnissen des ATLAS Experiments, dem Hauptexperiment am LHC. Danach durften wir selber arbeiten. Wir bekamen alle ein Datenpaket mit fünfzig Teilchenkollisionen und sollten dies auswerten. Dabei haben sich einige besser, andere schlechter angestellt. Im Großen und Ganzen kamen wir aber mit der Auswertung zurecht und haben auch die Messungen richtig interpretiert, da unsere Ergebnisse mit den Erwartungswerten aus vorhergegangenen Messreihen übereinstimmten.
Um 15:00 Uhr waren alle Messungen ausgewertet und die Abschlussrunde abgehalten. Wir machten uns glücklich und erschöpft von den Erfahrungen und den Einblicken in die Teilchenphysik auf den Weg nach Hause.
