Ursulaschule Osnabrück

Forscher für einen Tag…

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Protonen waren den Schülerinnen und Schülern und den Physiklehrern der Oberstufenkurse des Jahrganges 12 an diesem Tag viel zu groß, dennoch haben sie auch hierüber etwas Neues gelernt. Auf der ersten Masterclass Teilchenphysik, die an der Ursulaschule stattgefunden hat, ging es um den innersten Zusammenhalt der uns bekannten Materie. Mit Forschern der Universität Münster haben wir uns auf die Suche nach den kleinsten Strukturen des Universums gemacht und so wussten wir mithilfe des Standardmodells der Teilchenphysik schnell, dass Protonen aus drei Quarks bestehen müssen. Up- und Down-Quarks sorgen im richtigen Verhältnis dafür, dass die einfach positive Ladung der Protonen herauskommt und die sogenannte Farbladung muss dabei auch noch stimmen.

Aber alles der Reihe nach: Nach einer kurzen Begrüßung ging es mit einer Einführung von Frau Passfeld in das Standardmodell der Teilchenphysik und der Wechselwirkung dieser Teilchen ineinander los. Diskussionen und Nachfragen bspw. zur korrekten Darstellung in Feynman-Diagrammen wurde dabei nicht aus dem Wege gegangen. Im zweiten Teil sollte es dann konkreter werden, denn ganz so einfach ist der Nachweis solch kleiner Strukturen in der Realität nicht. Benötigt werden dafür Teilchenbeschleuniger großen Ausmaßes, die die erforderlichen Energien zur Aufbrechung der zusammengesetzten Teilchen in Ihre Einzelteile ermöglichen. Nachdem der Aufbau solcher Beschleuniger und der Detektoreinrichtungen durch Herrn Dr. Heide erklärt wurde, konnten die Schüler selbst Elementarteilchen direkt und indirekt nachweisen. Dazu wurden Originalforschungsdaten vom CERN in der Schweiz genutzt.

Selbst in der Frühstückspause konnten die Schülerinnnen und Schüler nicht vom Thema lassen. So war auf dem Schulflur zu hören, dass die Myonen, die bei dem Aufprall kosmischer Strahlung auf die oberen Atmosphärenschichten entstehen und eine Lebensdauer von nur etwa 2 µs haben, nur durch einen relativistischen Effekt, den man Zeitdillatation nennt, auf der Erdoberfläche nachgewiesen werden können. Durch das große Interesse der Schüler und Lehrer verging der Tag wie im Fluge und nach einer kleinen Quizrunde konnten die Teilnehmerurkunden überreicht werden. Ein großer Dank gilt den Organisatoren sowie Frau Passfeld und Herrn Dr. Heide als durchführende Wissenschaftler.
Aufgrund der großen Nachfrage wird in den nächsten Wochen eine zweite Masterclass für die Jahrgänge 10 und 11 angeboten. Zusätzliche Anmeldungen nehmen Herr Schwegmann und Herr Gieschen entgegen.

Die NOZ berichtete in ihrer Ausgabe vom 10. Febrauar 2015 unter dem Titel „Elektronen, Myonen und die Suche nach dem Innersten der Welt“.

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