Vom 28.03.2016 bis zum 01.04.2016 hatte ich die Möglichkeit, das Physik-Ferienseminar des Deutschen Elektronen-Synchrotron, kurz DESY, in Hamburg zu besuchen (vgl. Abb. 1 und 2), um Einblicke in die Arbeit mit Teilchenbeschleunigern zu erhalten und meine physikalischen Kenntnisse auszubauen. Das DESY ist ein Forschungszentrum, das mehrere Teilchenbeschleuniger zur Erforschung von Teilchen und Photonen betreibt und auch am Teilchenbeschleuniger am Cern beteiligt ist.
Nach einer kurzen Wiederholung der Wellenlehre und einer Einführung in die Quantenphysik erwarteten mich, zusammen mit 19 weiteren Schülern aus ganz Deutschland, jeden Tag spannende Experimente zu diesen Themen. So konnten wir viele, meist mit einem Nobelpreis ausgezeichnete Entdeckungen experimentell selber nachvollziehen, wie den Tunneleffekt (vgl. Abb. 3), den Inneren Photoeffekt, das Röntgenspektrum und viele mehr. Als Highlight bauten wir gemeinsam Nebelkammern (vgl. Abb. 4), mit denen man ionisierte Teilchen aus dem Weltraum sichtbar machen und unterscheiden kann. Zusätzlich zu den physikalischen Experimenten bekamen wir die Gelegenheit, das Forschungszentrum zu erkunden. Bei mehreren Führungen und Vorträgen wurden wir mit den Forschungsanlagen und deren physikalischen Grundlagen vertraut gemacht. Auch eine Führung durch die beiden Beschleunigerringe und einen Linearbeschleuniger stand auf dem Plan (vgl. Abb. 5). Dabei bekamen wir tiefe Einblicke in den Alltag eines Forschers, auch als wir die einmalige Möglichkeit bekamen den „Außenposten“ des CMS, ein Teilchendetektor des weltweit größten Teilchenbeschleunigers am Cern, im DESY zu besuchen. Der CMS versucht, bei der Kollision von Protonen, die sich nahe Lichtgeschwindigkeit bewegen, mittels einer Vielzahl von hoch komplexen Detektoren herauszufinden, welche Teilchen dabei entstanden sind. Die zuständigen Forscher nutzen CMS auch, um neue Kernteilchen zu finden (vgl. Abb. 6). Es wurde uns gezeigt, wie man vorgeht, um noch unbekannte Teilchen zu finden und zu erforschen. Darüber hinaus erhielten wir die noch nicht veröffentlichte Information, dass man ein neues Kernteilchen gefunden habe. Bis diese Information jedoch veröffentlicht wird, bedarf es noch weiterer Daten und Forschungen. Also müssen wir gespannt bleiben, um endgültig zu wissen, worum es sich bei dieser Entdeckung handelt.
Ich würde jedem, der sich für Physik interessiert und die Möglichkeit hat, dieses einzigartige Seminar zu besuchen, raten daran teilzunehmen. Man kann dabei tiefe Einblicke in die Welt der Teilchen-Physik – in die Welt der innersten Zusammenhänge der Naturkräfte – erhalten.
Nach einer kurzen Wiederholung der Wellenlehre und einer Einführung in die Quantenphysik erwarteten mich, zusammen mit 19 weiteren Schülern aus ganz Deutschland, jeden Tag spannende Experimente zu diesen Themen. So konnten wir viele, meist mit einem Nobelpreis ausgezeichnete Entdeckungen experimentell selber nachvollziehen, wie den Tunneleffekt (vgl. Abb. 3), den Inneren Photoeffekt, das Röntgenspektrum und viele mehr. Als Highlight bauten wir gemeinsam Nebelkammern (vgl. Abb. 4), mit denen man ionisierte Teilchen aus dem Weltraum sichtbar machen und unterscheiden kann. Zusätzlich zu den physikalischen Experimenten bekamen wir die Gelegenheit, das Forschungszentrum zu erkunden. Bei mehreren Führungen und Vorträgen wurden wir mit den Forschungsanlagen und deren physikalischen Grundlagen vertraut gemacht. Auch eine Führung durch die beiden Beschleunigerringe und einen Linearbeschleuniger stand auf dem Plan (vgl. Abb. 5). Dabei bekamen wir tiefe Einblicke in den Alltag eines Forschers, auch als wir die einmalige Möglichkeit bekamen den „Außenposten“ des CMS, ein Teilchendetektor des weltweit größten Teilchenbeschleunigers am Cern, im DESY zu besuchen. Der CMS versucht, bei der Kollision von Protonen, die sich nahe Lichtgeschwindigkeit bewegen, mittels einer Vielzahl von hoch komplexen Detektoren herauszufinden, welche Teilchen dabei entstanden sind. Die zuständigen Forscher nutzen CMS auch, um neue Kernteilchen zu finden (vgl. Abb. 6). Es wurde uns gezeigt, wie man vorgeht, um noch unbekannte Teilchen zu finden und zu erforschen. Darüber hinaus erhielten wir die noch nicht veröffentlichte Information, dass man ein neues Kernteilchen gefunden habe. Bis diese Information jedoch veröffentlicht wird, bedarf es noch weiterer Daten und Forschungen. Also müssen wir gespannt bleiben, um endgültig zu wissen, worum es sich bei dieser Entdeckung handelt.
Ich würde jedem, der sich für Physik interessiert und die Möglichkeit hat, dieses einzigartige Seminar zu besuchen, raten daran teilzunehmen. Man kann dabei tiefe Einblicke in die Welt der Teilchen-Physik – in die Welt der innersten Zusammenhänge der Naturkräfte – erhalten.
Tobias Breitenbach
Abb. 1: Slogan des DESY
Abb. 2: Modell des DESY-Forschungszentrums
Abb. 3: Versuch zum Tunneleffekt
Abb. 4: Nebelkammer
Abb. 5: Beschleunigerring Hera
Abb. 6: Modell des CMS
