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Tag der offenen Tür am 24. Juni 2017

An diesem Juni-Samstag laden wir von 10.00 bis 17.00 Uhr alle Teilchenphysik-Neugierigen herzlich in unser Forschungsinstitut ein. Wir stellen unsere Experimente vor: Wir zeigen zum Beispiel, wie ein Gammastrahlenteleskop funktioniert, erklären, warum man für die Suche nach Dunkler Materie sehr frostige Temperaturen braucht und lassen Sie erleben, wie Wissenschaftler mit dem ATLAS-Detektor am CERN arbeiten.

Außerdem geht es auch um ganz grundlegende Fragen: Welche Elementarteilchen kennt man und warum suchen Physiker nach neuen Teilchen? Was ist eigentlich Radioaktivität und wo kommt sie vor?

Außerdem gibt es spannende Vorträge zu aktuellen Forschungsfragen. Für Kinder haben wir einen Malwettbewerb im Programm. Und unter dem Motto "Bau dir deinen eigenen Teilchendetektor" können Kinder (und Erwachsene) an einer Lego-Competition teilnehmen. Die besten Arbeiten werden prämiert!

Der Eintritt ist frei.

Programm

Woraus besteht das Universum, wie ist es aufgebaut? Was haben Elementarteilchen damit zu tun? Warum suchen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler nach neuen, exotischen Teilchen?

... und was Sie sonst noch über Teilchenphysik wissen wollen: Hier finden Sie eine erste Anlaufstelle für Ihre Fragen – diskutieren Sie mit uns!

Erst vor kurzem startete mit MADMAX ein neues Projekt am Max-Planck-Institut für Physik. Hier geht es um das Axion. Das Elementarteilchen existiert in theoretischen Modellen, konnte bisher aber noch nicht nachgewiesen werden. Axionen könnten helfen, eine ganze Reihe von Ungereimtheiten in der Teilchenphysik zu beseitigen. Zum Beispiel kommt es als Kandidat für die Dunkle Materie infrage.

Wir erklären, mit welchen Tricks Wissenschaftler Axionen enttarnen könnten – und zeigen den Prototyp für ein neues Experiment im Axionlabor.

Jedes Experiment in der Teilchenphysik ist einzigartig. Unsere Mechanik-Abteilung zeigt, wie man neue Experimente plant, konstruiert und schließlich fertigt und montiert.

Was gibt es zu sehen
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Konstruktionsbüro

  • Teleskope müssen blitzschnell auf Himmelsereignisse reagieren. Das MAGIC-Teleskop mit einem Durchmesser von 17 Metern braucht nur 30 Sekunden, um seine Spiegelfläche auf ein neues Ziel zu richten – wie geht das?
  • Wie konstruiert man hochsensible Detektoren für Beschleunigungsexperimente (Beispiel ATLAS-Myonkammern)?

Fräserei und Mechanik

Viele Bauteile, von der Schraube bis zum hochkomplexen Dreh-Frästeil, müssen individuell gefertigt werden. In unseren Werkstätten können Sie verschiedenen Maschinen bei der Arbeit zusehen, zum Beispiel 3D-Druckern, Fräs- oder Wasserstrahlmaschinen.

Elektroniker/in für Geräte und Systeme

Neben Informationen rund um Ausbildung und Werkstatt gibt es Computerspiele für Kinder und Jugendliche aller Altersgruppen – jeweils drei Spieler/innen können gleichzeitig antreten.

Industriemechaniker/in (Feingerätebau)

Neben Informationen rund um Ausbildung und Werkstatt zeigen wir funktionsfähige (druckluftbetriebene) Modelle aus der Ausbildung.

  • Pneumatische Steuerung
  • Kugelbahn
  • 3D-Druck mit Teilen zum Mitnehmen
  • Tischkicker
  • Präsentation des Gemeinschaftsprojekts Betrieb/Berufsschule: Vorrichtung zum Zentrieren von Fahrradfelgen

Das Neutrino ist die Mona Lisa unter den Elementarteilchen – es ist noch rätselhafter als die anderen Mitglieder der Teilchenfamilie. Zum Beispiel könnte das Neutrino sein eigenes Antiteilchen sein. Dann könnte es eine wichtige Rolle beim Verschwinden der Antimaterie aus dem Universum gespielt haben. Und dafür sorgen, dass Germanium auf ganz besondere Weise zerfällt. Nach solchen extrem seltenen radioaktiven Zerfällen wird mit Hilfe von  Germaniumdetektoren gesucht.

Was gibt es zu sehen?

  • Natürliche Radioaktivität ist überall – ohne sie gäbe es kein Leben! Wir zeigen, wie man das messen kann und wer richtig rät, darf auch was Leckeres mitnehmen.
  • Wie funktionieren Germaniumdetektoren? Wie versteht man sie?
  • Wie nutzt man sie im GERDA-Experiment?
  • Was ist für die Zukunft geplant?

Elektronische Bauteile sind so etwas wie das Gehirn moderner Teilchenphysik-Experimente. Ob Teilchenkollisionen oder Lichtsignale: Moderne Chip- und Halbleitertechnologien sorgen für präzise Messungen und Datenanalysen, ohne die kein neues Wissen möglich wäre.

Was gibt es zu sehen?

Elektronik – Labor in der Experimentierhalle Nord

  • Wie lassen sich einzelne Lichtteilchen im MAGIC-Teleskop sichtbar machen?
  • ATLAS-Detektor: Wie man der Spur der Myonen folgen kann
  • Silizium-Photomultiplier: Die nächste Generation von Teleskop-Kameras
  • Aus der Lehrwerkstatt: Modell des AWAKE-Beschleunigers und schwebende Zauberkugel (Levitron)

Elektronik – Produktion

Hier zeigen wir verschiedene Maschinen der modernen Elektronikproduktion: Erleben Sie, wie eine Laserschneidemaschine arbeitet – und wie in Sekundenschnelle neue Platinen mit elektronischen Bauteilen bestückt werden.

Beim Urknall entstand Materie und Antimaterie zu gleichen Teilen. Im heutigen Universum beobachten wir aber hauptsächlich Materie. Was ist also der Grund für die Asymmetrie zwischen Materie und Antimaterie? Das Belle-Experiment hat Zerfälle von Materie- und Antimaterieteilchen untersucht, um den Ursprung für das unterschiedliche Verhalten zu finden. Belle II wird diese Messungen weiter verbessern: mit mehr Daten und neuen Detektoren.

Was gibt es zu sehen?

  • Was ist Antimaterie, woher kommt die Materie/Antimaterie-Asymmetrie und wie kann man sie messen?
  • Pixeldetektor: Messungen von Teilchenspuren mit höchster Präzision
  • Spurtrigger: Der Selbstauslöser des Detektors

Nach der Entdeckung des Higgs-Bosons folgen vielleicht bald weitere Teilchen: Mit nahezu Lichtgeschwindigkeit und immens hohen Energien werden am LHC Protonen aufeinander geschossen. Die genauen Daten von ATLAS erlauben die präzise Vermessung des Standardmodells mit bekannten Teilchen und die Suche nach dem Unbekannten. Um die Chancen für den Nachweis neuer Teilchen zu erhöhen, wird der LHC auf weitere Höchstleistungen getrimmt. Dies gilt auch für die ATLAS-Instrumente – unsere Wissenschaftler geben Einblick in die Weiterentwicklung von Detektortechnologien und berichten über die erzielten Ergebnisse.

Was gibt es zu sehen?

  • ATLAS-Kontrollraum: Wie Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler am CERN arbeiten
  • Die Instrumente zur Myonmessung: Kleiner, schneller und viel präziser als bisher
  • Neuartige Silizium-Pixelsensoren zur Vermessung elektrisch geladener Teilchen
  • Präzisionsmessungen (Masse des Higgs-Bosons und Top-Quarks, Suche nach Dunkler Materie und neuen Kräften zwischen den Elementarteilchen)

Seit vielen Jahren ist bekannt, dass es im Universum eine Materie geben muss, die man nicht sieht. Genauso wie die gewöhnliche, sichtbare Materie zieht sie Masse an. Auf diese Weise hält Dunkle Materie Galaxien zusammen – und gibt vor, wie diese sich im Universum verteilen. Als eines von mehreren Experimenten sucht CRESST nach den bisher unbekannten Teilchen der Dunklen Materie – tiefe Temperaturen sind die Voraussetzung dafür.

Was gibt es zu sehen?

  • Das CRESST-Kältelabor: Wie lassen sich Tieftemperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt (-273 Grad Celsius) erreichen?
  • Im CRESST-Zelt: Welche Methoden benutzt das Experiment um Dunkle Materie nachzuweisen?
  • Außerdem: Unterhaltsame Experimente mit Stickstoff und Luftballons!

Teleskope sind die wichtigsten "Sehhilfen" fürs Weltall. Mit ihnen können Wissenschaftler verschiedene Wellenlängen des Lichts untersuchen, zum Beispiel optisches Licht, Infrarot- oder Radiowellen. Die MAGIC- und CTA-Teleskope nehmen die energiereichste Strahlung ins Visier: Gammastrahlung. Sie verrät, was sich bei Sternexplosionen und an Schwarzen Löchern abspielt und erlaubt einen tiefen Blick in die Vergangenheit unseres 13 Milliarden alten Universums.

Was gibt es zu sehen?

  • Spiegelexperimente am Testaufbau
  • Im MAGIC- und CTA-Zelt: Live-Schaltung nach La Palma – Wissenschaftler zeigen die MAGIC-Teleskope auf dem höchsten Berg der Kanareninsel
  • Kameratechnologien, mit denen sich Gammastrahlen einfangen und auswerten lassen

Legowettbewerb „Bau deinen eigenen Teilchendetektor!“ Die besten drei Modelle werden prämiert. Bekanntgabe der Gewinner/innen: 30. Juni 2017.

Malwettbewerb: Neutrinos, Quarks & Co. - was lebt im Teilchenzoo?

Der Wettbewerb findet zu festen Uhrzeiten statt. Zu Beginn stellen wir die wichtigsten Bewohner des Teilchenzoos vor.

Die schönste Zeichnung wird gleich im Anschluss prämiert. Alle Arbeiten kommen in die Endausscheidung, in der die drei besten Werke einen Preis erhalten. Die erstplatzierte Zeichnung wird außerdem das Motiv für unsere Weihnachtskarte 2017! Bekanntgabe der Gewinner/innen: 30. Juni 2017  

Zeiten (freies Malen jederzeit):

10:00-11:00, Prämierung um 11:15
12:00-13:00, Prämierung um 13:15
14:00-15:00, Prämierung um 15:15

Vortragsprogramm

10:00 - 10:30 Neutrinos - rätselhafte Bausteine des Universums (Tobias Stirner)
10:30 - 11:00 Wie schwer ist ein Neutrino? Messungen mit der genauesten Waage der Welt (Tim Brunst)
11:00 - 11:30 Licht ins Dunkel: Die Jagd nach Dunkler Materie mit dem ATLAS-Experiment (Philipp Gadow)
11:30 - 12:00 100 Jahre Forschung am Max-Planck-Institut für Physik (Stefan Stonjek)
12:00 - 12:30 Was kommt nach dem LHC? Ideen für das nächste große Beschleuniger-Experiment (Frank Simon)
Pause
13:00 - 13:30 Mikrowellen aus dem Nichts - die Suche nach Axionen als Dunkler Materie (Stefan Knirck)
13:30 - 14:00 Belle II: Der verschwundenen Antimaterie auf der Spur (Fernando Abudinén)
14:30 - 15:00 100 Jahre Forschung am Max-Planck-Institut für Physik (Stefan Stonjek)
15:00 - 14:30 Neutrinos - rätselhafte Bausteine des Universums (Tobias Stirner)
15:30 - 16:00 Wie schwer ist ein Neutrino? Messungen mit der genauesten Waage der Welt (Tim Brunst)
16:00 - 16:30 Licht ins Dunkel: Die Jagd nach Dunkler Materie mit dem ATLAS Experiment (Philipp Gadow)