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Forschen in der Teilchenphysik

Masterclasses: Drei digitale Workshops für Schüler*innen

Forschen wie im richtigen Leben! Im Februar und März finden drei Teilchenphysik-Kurse für Schülerinnen und Schüler ab der 10. Klasse statt. An diesen Tagen lernen die Teilnehmer*innen Forschungsmethoden kennen, identifizieren Elementarteilchen in Teilchenkollisionen und „besuchen“ Experimente in einem Observatorium auf La Palma, und an den Teilchenbeschleunigern am CERN in Genf, und am KEK in Japan.

Schüler*innen im Hörsaal des MPP - nicht bei den Masterclasses 2021: Alle Angebote finden digital statt. (Foto: B. Wankerl/MPP)

Schüler*innen im Hörsaal des MPP - nicht bei den Masterclasses 2021: Alle Angebote finden digital statt. (Foto: B. Wankerl/MPP)

Wegen Corona-bedingter Kontaktbeschränkungen finden die Workshops als mehrstündige Videokonferenzen statt. Bereits wenige Tage nach Anmeldebeginn waren alle Plätze vergeben.

„Wir freuen uns sehr über das große Interesse an unseren Forschungsgebieten in der Teilchenphysik“, sagt Barbara Wankerl, Pressesprecherin am Max-Planck-Institut für Physik. „Das zeigt uns auch, dass digitale Formate auch in der Öffentlichkeitsarbeit gut ankommen.“

Organisiert werden die Kurse von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern des Max-Planck-Instituts für Physik, der Ludwig-Maximilians-Universität (LMU), des Exzellenzclusters „Origins“ sowie der Technischen Universität München (TUM).

17. Februar 2021: Gamma-Astronomie mit den MAGIC- und LST-1-Teleskopen

Gammastrahlen eröffnen Astrophysiker*innen eine gänzlich andere Sicht auf Himmelsobjekte als etwa optisches Licht, Infrarotstrahlung oder Radiowellen: Sie geben Auskunft über Vorgänge im Universum, die sich bei allerhöchsten Energien abspielen – wie zum Beispiel in der Nähe von schwarzen Löchern oder in Supernova-Überresten.

Der Kurs gibt Einblick in die Welt der Astroteilchen und erklärt, wie Wissenschaftler*innen mit Gammastrahlen-Teleskopen arbeiten. Den Abschluss bildet eine Live-Schaltung zum Roque de los Muchachos-Observatorium auf La Palma. 

25. Februar 2021: Forschen mit ATLAS-Daten

Obwohl man den Aufbau von Materie inzwischen gut versteht, sind einige Fragen offen: Wie funktioniert das Zusammenspiel der Elementarteilchen? Warum sind manche Teilchen schwer, andere leicht? Wieso verhält sich die Schwerkraft so anders als die anderen fundamentalen Kräfte, die wir kennen? Mit dem Beschleuniger Large Hadron Collider (LHC) und dem ATLAS-Detektor am CERN sind Wissenschaftler*innen auf der Suche nach neuer, bisher unbekannter Physik.

Der Kurs vermittelt Grundlagen der Teilchenphysik und des Aufbaus des ATLAS-Detektors. Danach werten die Teilnehmer Daten aus dem ATLAS-Experiment aus, bevor sie in einer internationalen Videokonferenz mit dem CERN ihre Ergebnisse mit Schüler*innen aus anderen Ländern austauschen.

3. März 2021: Forschen mit Belle II-Daten

Wie kommt es, dass im Universum mehr Materie als Antimaterie zu finden ist? Eine Spur gibt es schon: Eine bestimmte Teilchenart zerfällt nicht zu gleichen Teilen in Materie und Antimaterie, wie man es eigentlich erwarten würde. Mit dem neuen Belle II-Experiment in Japan, das 2019 an den Start ging, versuchen Wissenschaftler*innen eine Antwort auf das Materie-Antimaterie-Rätsel zu finden.

Im Kurs werden Physikgrundlagen und der Belle II-Detektor vorgestellt. Im Anschluss arbeiten die Schüler*innen mit echten Daten aus dem Belle II-Experiment und diskutieren sie mit Schüler*innen aus anderen Städten. Weitere Höhepunkte sind ein virtueller Rundgang durch das Experiment sowie eine Live-Schaltung zum japanischen Forschungszentrum.

Über die International Masterclasses

Die drei Veranstaltungen finden im Rahmen der 17. Internationalen Schülerforschungstage – International Particle Physics Masterclasses – statt. An rund 225 Universitäten und Forschungseinrichtungen werden etwa 13.000 Schüler*innen einen Tag lang Forschung „live“ miterleben.