Münnerstadt
Wissenschaft

Teilchenphysiker für einen Tag

Gymnasiasten aus Münnerstadt nehmen an einem Forschungstag an der Universität Würzburg teil.
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Luca Neumayr, Leo Benkert, Yannis Wüst und Christian Heil konnten an der Universität Würzburg einen Tag lang auf die Suche nach Elementarteilchen gehen.Foto: Petra Bieber
Luca Neumayr, Leo Benkert, Yannis Wüst und Christian Heil konnten an der Universität Würzburg einen Tag lang auf die Suche nach Elementarteilchen gehen.Foto: Petra Bieber
Auf die Suche nach dem Z-Boson haben sich vier Schüler der zehnten Jahrgangsstufe des Johann-Philipp-von-Schönborn-Gymnasiums bei ihrem Besuch der International Masterclass an der Universität Würzburg begeben. Im Rahmen eines Teilchenphysik-Tages konnten die Schüler Daten vom Europäischen Forschungszentrum CERN analysieren. So bekamen sie einen Einblick in die dortige Forschungsarbeit.

Um Schüler für die Wissenschaft zu begeistern, organisiert das Netzwerk Teilchenphysik Workshops für Nachwuchswissenschaftler, sogenannte "Master". Die Teilnehmer können dabei echte Daten aus der Forschung auswerten. Das Physikalische Institut der Universität Würzburg hatte Schüler ab der zehnten Jahrgangsstufe zu so einem Forschungstag eingeladen.

Im Mittelpunkt der Veranstaltung stand die Analyse der Daten vom CERN. Bei der Identifikation von Teilchenspuren im Detektor halfen Teilchenwelt-Botschafter, die selbst schon einmal an einer Masterclass teilgenommen haben und ihr Wissen nun an andere Jugendliche weitergeben können.
Die vier Teilnehmer vom Johann-Philipp-von-Schönborn-Gymnasium, Leo Benkert, Luca Neumayr, Christian Heil und Yannis Wüst, konnten so ihr Schulwissen über Atome und deren Aufbau erweitern. Sie erfuhren auch, wie Wissenschaftler im Jahr 2012 am Forschungszentrum CERN das "Higgs-Boson" gefunden hatten.

Professor Reinhold Rückl vermittelte das nötige Hintergrundwissen für die Aufgaben. Daniel Adlkofer, Masterstudent in Teilchenphysik, informierte über das Europäischen Forschungszentrum CERN, an dem er selbst gearbeitet hatte. Dort, am Genfer See in der Schweiz, wird mit Hilfe von Teilchenbeschleunigern der Aufbau der Materie erforscht. Herzstück des CERN ist der LHC, der Large Hadron Collider, der größte und leistungsfähigste Teilchenbeschleuniger weltweit.

Bei Kollisionsexperimenten werden Protonen mit nahezu Lichtgeschwindigkeit aufeinandergeschossen. Dabei entstehen neue Teilchen, die in Detektoren ausgewertet werden. Die Schüler bekamen echte Messdaten des ATLAS Detektors, die sie mit einer speziellen Software auslesen konnten.

Ihre Aufgabe war es, das sogenannte Z-Boson zu suchen und seine Masse zu ermitteln, was die Jungforscher auch erfolgreich bewältigten. Im Standardmodell der Teilchenphysik ist das Z-Boson das Austauschteilchen der schwachen Wechselwirkung. Über dieses Teilchen, das nur bei sehr hohen Energien zu finden ist, hoffen die Forscher mehr über die Physik der Materie zu erfahren und auf neue Phänomene zu stoßen.

An der International Masterclass beteiligen sich weltweit über 200 Institute, in Deutschland etwa 20. Am Ende des Forschungstags verglichen die Teilnehmer ihre Forschungsergebnisse mit weiteren IMC-Teilnehmern aus anderen Ländern bei einer Videokonferenz. Die vier Schüler des Schönborn-Gymnasiums wollen nun ihren Klassenkameraden diese Forschungsarbeit im Rahmen eines schuleigenen Teilchenphysik-Tages näherbringen.
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