Am 30.06 brachen die Physikleistungskurse der MSS 11 (Herr Fisseni) und 12 (Herr Rosenbach) zu einer gemeinsamen, zweitägigen Exkursion nach Hildesheim auf. Am frühen Donnertagnachmittag erreichte die Gruppe nach etwa fünfstündiger Zugfahrt die Ortschaft Sarstedt, wo der Gravitationswellendetektor GEO600 zu finden ist. Einen ersten Eindruck von den Ausmaßen dieser Apparatur konnten sich die Physik-Lkler bereits bei einem Fußmarsch entlang einer der beiden 600 Meter langen Arme machen.

Der GEO600 wird vom Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik, welches der Universität Hannover angegliedert ist, betrieben und ist auch Teil des weltweiten Forschungsverbundes LIGO, dem mehrere Gravitationswellendetektoren angehören; beispielsweise auch die beiden Detektoren in den USA, welche im Herbst 2015 sowie im Dezember letzten Jahres erstmals Gravitationswellen detektieren konnten. Wie Benjamin – der Wissenschaftler, der die Gruppe sehr freundlich empfing – berichtete, wurden viele Komponenten für die amerikanischen Detektoren am GEO600 entwickelt und erprobt. Gravitationswellen wurden von Albert Einstein Anfang des 20. Jahrhunderts im Rahmen seiner Relativitätstheorie vorausgesagt: Immer wenn eine Masse beschleunigt wird, wird die Raumzeit (vierdimensional) in Schwingung versetzt und eine Gravitationswelle entsteht.

Da die Raumzeit jedoch sehr inelastisch und somit schwer in Schwingung zu versetzen ist, können selbst bei der beschleunigten Bewegung , die zwei Neutronensterne vollziehen, auf einer 1200 Meter langen Strecke - wie beim GEO600 – nur Verschiebungen in der Größenordnung eines Protonendurchmessers registriert werden. Inwiefern dies technisch zu realisieren ist, wurde den Schülerinnen und Schülern sowohl im Kontrollraum als auch direkt am Experimentaufbau aufgezeigt. Auch erläuterten die Wissenschaftler, die viel Zeit für Fragen einräumten, in welchen Forschungsfeldern sie sich konkret betätigen ( Rauschreduzierung, Light Condenser). Dabei machten sie auch deutlich, dass Forschung in der Physik Teamwork bedeutet! Alle modernen Gravitationswellendetektoren gehorschen dem Prinzip des Michelson-Interferometers und so war am Experimentaufbau Schutz vor Laserstrahlung geboten.

Am Abend wurde dann schließlich die Jugendherberge bezogen und die beiden Kurse gestalteten ihr Abendprogramm unabhängig voneinander. Da Hildesheim in dieser Woche im ÖPNV bestreikt wurde, musste für die Rückkehr zur Herberge auf Taxen zurückgegriffen werden, die teils mehr oder weniger zuverlässig waren.

Am nächsten Morgen wurde die Jugendherberge, idyllisch am Waldrand und fern von der Innenstadt gelegen, nach dem Frühstück wiederum mit dem Taxi in Richtung Universität Hildesheim verlassen, wo die Physik-Lkler vom Lehrstuhl für Physik zu einem Workshop zu Einsteins Relativitätstheorie in der RaumZeit-Werkstatt erwartet wurden. Da der LK MSS 11 hier noch über kein Vorwissen aus dem Unterricht verfügte, wurden die Kurse getrennt, sodass die beiden Themenblöcke SRT (Spezielle Relativitätstheorie) und ART (Allgemeine Relativitätstheorie) möglichst auf die bisherigen Kenntnisse abgestimmt werden konnten. Inwiefern das schließlich gelungen ist, bleibt insbesondere aus Sicht der Zwölftklässler mit Blick auf den SRT-Workshop fraglich.

Im ART-Workshop wurde den Schülerinnen und Schülern das in Hildesheim entwickelte Sektorenmodell präsentiert, das beispielsweise Effekte wie die Lichtablenkung in einer gekrümmten Raumzeit visualisiert. Dazu wurde zunächst diskutiert, wie eine Krümmung überhaupt treffend beschrieben werden kann. Im SRT-Workshop konnten dann Effekte wie Längenkontraktion oder Zeitdilatation bei einem virtuellen Flug im Raumschiff durch die Innenstadt von Hildesheim erkundet werden. Auch dieses Programm wurde eigens von Wissenschaftlern der Uni Hildesheim entwickelt.

Gegen 17:00 Uhr konnten die Physikschüler gemeinsam mit ihren Lehrern die Rückfahrt nach Koblenz antreten, die ohne größere Zugverspätungen verlief. Insgesamt eine gelungene Exkursion, die einen schönen Einblick in wirkliche Grundlagenforschung gewährte und durch ein geselliges Miteinander abgerundet wurde.


 


Elementarteilchen "eingefangen"

Am Mittwoch, dem 01.07.2015, machte sich der Physik Leistungskurs der Jahrgangsstufe 11 unter Leitung von Herrn Rosenbach auf dem Weg nach Mainz, wo ein Praktikum zum Thema Paulfallen, die geeignet zum „Fangen“ von Elementarteilchen sind, und darauf basierend Teilchenbeschleunigern anstand.

Bei bester Laune ging es bereits um Viertel vor Acht mit dem Fernbus auf den Weg nach Mainz. Dort angekommen konnten wir aufgrund der Ortskenntnisse unseres Lehrers per Bus mühelos zuerst die Universität und schließlich die Physik Fakultät erreichen, wo wir von unseren drei Referenten, allesamt Studenten der Physik, in Empfang genommen wurden.

Nach einer kurzen Einführung in die Grundlagen des Themengebietes machten wir uns auf, in Zweiergruppen selbst Paulfallen zu bauen, die wir später auch mit nach Hause nehmen konnten und so auch späteren Klassen unserer Schule das Arbeiten mit diesen ermöglicht wird. So ging es dann unter Einsatz von Lötkolben und Bohrmaschine ans Werk. Nach gut einstündiger Bauphase konnten die Paulfallen dann auch erstmals unter Betrieb genommen werden, was mit geladenen Bärlappsporen geschah, um die Sichtbarkeit zu gewährleisten. Hierbei war festzustellen, dass sie erstaunlich gut funktionierten, womit die Vormittagseinheit beschlossen werden konnte. Somit hatten wir uns alle eine Stärkung im Campus-eigenen Dönerladen, der von Herrn Rosenbach angepriesen wurde, verdient.

Unter mittlerweile sengender Hitze ging es selbstverständlich hochmotiviert um 13:00 Uhr zurück in die Fakultät, um uns dem Nachmittagsprogramm anzunehmen. In diesem wurde der Kurs in zwei Gruppen geteilt, die im Wechsel zum einen eine Präsentation an mehr oder weniger praxisorientierten Einsatzgebieten von Teilchenbeschleunigern (die Erforschung dunkler Materie einerseits und den Einsatz in der Krebstherapie andererseits) erarbeiten und zum anderen einen als Abschlussarbeit entwickelten Teilchen-beschleuniger basierend auf linearen Paulfallen ausprobieren durften.

Zum Abschluss wurden letztlich die Präsentationen vorgestellt, woraufhin eine Evaluation des Tages folgte.

Schließlich machten wir uns mit Bus und Bahn auf den Heimweg und trafen um Viertel vor 5 wieder in Koblenz ein.

Es bleibt ein kurzweiliges Praktikum, bei dem wir sowohl praktisch als auch theoretisch lernen konnten und den Beschluss fassten, dass dies nicht das letzte gemeinsame Praktikum in unserer Oberstufenzeit gewesen sein soll.

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