Quarks, Leptonen, Bosonen und Higgs, kein Schluckauf, sondern Elementarteilchen – die kleinsten Strukturen, die es gibt – 10 Milliarden Mal kleiner als ein Atom!
Diese abstrakte Welt der Elementarteilchen durften sechs Schülerinnen und Schüler aus der EF im Rahmen der International Masterclasses of Physics an der Universität Siegen kennenlernen.
Die Schülerinnen und Schüler des Physik-Grundkurses von Herrn Dr. Krumm erhielten zunächst von den Mitarbeitenden vor Ort Einführungen in die Teilchenphysik, die Funktionsweise eines Beschleunigers, der solche elementaren Teilchen erzeugen kann und dessen Detektoren, welche die kleinsten Elementarteilchen messen können.
Das Forschungszentrum, an welchem die Universität Siegen beteiligt ist, ist immerhin das größte auf der ganzen Welt: Das CERN (Europäisches Zentrum für Kernforschung) in Genf. Dort liegt ca. 100 Meter unter der Erde der weltweit größte Beschleuniger – kreisförmig gebaut und 27 Kilometer im Umfang. Durch elektrische Felder werden dort Protonen auf unvorstellbare hohe Geschwindigkeiten beschleunigt, zur Kollision gebracht und die dann entstehenden Teilchen mit sogenannten Detektoren vermessen, deren Größe in etwa unserem Schulgebäude entspricht. Solche Experimente sind nicht nur wichtig für die Physik, um zu verstehen, wie unsere Welt aufgebaut ist, sondern führen auch zu großartigen neuen technischen Entwicklungen. So wurde das World Wide Web am CERN entwickelt, ebenso medizinische Bildgebungsverfahren wie das PET oder auch Touchscreens, die heutzutage bei Smartphones, Tablets oder in Autos nicht mehr wegzudenken sind.
Zurück nach Siegen: Unsere Schülerinnen und Schüler durften vor Ort die Labore besichtigen, in welchen Bestandteile des ATLAS-Detektors entwickelt, gebaut und getestet werden.
Im Anschluss durften sie selbst echte Daten vom ATLAS Detektor analysieren und auswerten. Diese Datenanalysen wurden anschließend besprochen und auch später in einer internationalen Videokonferenz mit Universitäten aus Orsay (Frankreich), Prag (Tschechien) und Genf (Schweiz) verglichen und ausgewertet. Außerdem konnten sie viele weitere Fragen bezüglich des LHC, der Teilchenphysik und der Arbeit der Forscher stellen.
Rückblickend war der Tag an der Universität äußerst lehrreich und interessant, er war teilweise sehr herausfordernd, aber ungemein spannend und für jeden zu empfehlen, der sich für Physik interesseiert und mal „echte“ Forschung hautnah erleben möchte.
Text von Zoe Buschjost, Maya Brückner und Christine Schenk (EF)
Bilder von Dr. Philipp Krumm
