Eiskalt erwischt ...?

 ... wurden zwei Schülerinnen und Schüler des SMG, die in verschiedenen Zusammenhängen besonders gute Leistungen beim physikalischen Experimentieren gezeigt hatten, durch die Einladung zur IceCube MasterClass (siehe auch https://icecube.wisc.edu/masterclass). Lisa Goppelt (10b), Laura Seifert (Q12) und Benjamin Förster (10b) besuchten am 18. März die Friedrich-Alexander- Universität Erlangen-Nürnberg, um auf den Spuren der Forscher zu wandeln, die am Südpol in ihrem "IceCube" Neutrinos (kleinste Elementarteilchen) nachweisen und untersuchen. Eine große Anzahl dieser Teilchen wird permanent in der Sonne erzeugt und erreicht nach ihrer Reise durchs All zum Teil auch auf unsere Erde. Pro Sekunde durchdringen auf der Erde pro Sekunde 70 Milliarden solcher Teilchen die Fläche von - einer Fläche, die in etwa der eines Daumennagels entspricht. Zum Glück für uns wechselwirken Neutrinos eigentlich nicht mit anderen Teilchen, weshalb wir sie nicht spüren und auch keine Schäden durch den permanenten Beschuss davontragen. Für die Forscher ist es hingegen ein Nachteil, dass diese Teilchen kaum mit anderen Teilchen in Reaktion treten, denn umso schwerer ist es geeignete Nachweisgeräte (Detektoren) zu bauen und diese so in Versuchsaufbauten zu integrieren, dass sie möglichst ohne Störeinflüsse von außen die Neutrinos nachweisen können. Standorte für solche Experimente finden sich deshalb oft an entlegenen Orten wie zum Beispiel dem Südpol (siehe auch http://icecube.wisc.edu/).

Kontakt mit den aktuellsten Forschungsmethoden in diesem Bereich erhielten die Teilnehmenden an der IceCube MasterClass nicht nur durch die theoretischen, wissenschaftlichen Vorträge, sie durften auch selbst funktionstüchtige Nebelkammern als Nachweisgeräte für Teilchen bauen, Originaldaten vom IceCube analysieren und nach Spuren von Neutrinos durchsuchen.

Außerdem wurden sie als Highlight in einer Live-Schaltung mit den Forschern am Südpol verbunden. Die Wissenschaftssprache Englisch stellte bei der Verständigung für unsere SMGler kein Problem dar; lediglich die schlechte Verbindung sorgte für kleine Kommunikationsschwierigkeiten.

 

Aber lassen wir Lisa selbst zu Wort kommen: "Nach unserer Ankunft am Physikalischen Institut in Erlangen wurden wir zuerst freundlich begrüßt und auf den Tag eingestimmt. Wir starteten mit einem Vortrag aus dem Bereich der Astrophysik. Durch Vergleiche mit alltäglichen Situationen wurde anschaulich dargestellt, woraus Teilchen bestehen und welch große Vielfalt im "Teilchenzoo" herrscht. Jedoch wurden wir nicht nur theoretisch, sondern auch praktisch in das Thema eingeführt. Wir bauten uns unser eigenes Nachweisgerät für Teilchen, eine Nebelkammer.

Immer wenn ein Teilchen durch die Nebelkammer flog, hinterließ es eine gut sichtbare leuchtende Spur.

Im zweiten Vortrag des Tages wurde uns das Funktionsprinzip des IceCube- Detektors vorgestellt. Diese riesige Anlage am Südpol kann Neutrinos, die aus dem Weltall kommen, nachweisen. Dies gestaltet sich sehr schwierig, da diese Teilchen fast nicht mit anderen wechselwirken.
Zusätzlich bekamen wir auch einen Einblick in das Leben auf dem Südpol. Die Menschen leben dort wie in einer kleinen Stadt, denn die Forschungsstation ist nur schwer erreichbar, weshalb bei einem Unfall sofort jemand zur Stelle sein muss.
Nach einer Mittagspause mit Stärkungen wurden uns echte Daten zur Verfügung gestellt, die der IceCube-Detektor gemessen hatte. Wir durften mit diesen am Computer arbeiten und sie auswerten. Anschließend hatten wir dann die Chance in einer Videokonferenz mit der Station am Südpol zu kommunizieren und unsere im Laufe des Tages entstandenen Fragen zu stellen. Auch andere Gruppen aus Deutschland, Belgien und USA nutzten diese Gelegenheit. Gegen Ende des Tages starteten wir nochmals eine Videokonferenz mit anderen Gruppen aus Deutschland, in der wir unsere Ergebnisse verglichen und uns über den Tag austauschten. Unser Fazit des Tages: Daumen hoch!" Die MasterClasses werden auch in den nächsten Schuljahren wieder angeboten werden. Interessierte, die am physikalischen Experimentieren Spaß haben und gerne intensiv naturwissenschaftlich forschen, können sich gerne bereits jetzt an ihre Physiklehrkräfte wenden oder unter vormerken lassen.

(Bilder: icecube.wisc.edu)

U. Kiesmüller