Am 7.3. bekamen zwei unserer Schüler, Benedikt Rief und Dominik Müller, beide aus der 10. Klasse, die Möglichkeit, an der Universität Erlangen einen Tag lang modernste Physik zu erleben.

Im Rahmen einer vom Netzwerk Teilchenwelt veranstalteten International Masterclass in Particle Physics lauschten unsere beiden Schüler zunächst einem in die Thematik einführenden Vortrag von Frau Dr. Fösel im Hörsaal F des Physikums der Universität. Ausgehend von bekanntem Schulstoff über den Aufbau der Materie und dem Rutherfordschen Streuexperiment wurde aufgezeigt, dass sich durch die Erhöhung der Energien der stoßenden Teilchen immer genauere Aussagen über den inneren Aufbau der Materie treffen lassen.

So konnte anschließend Schritt für Schritt das aktuell als gültig angesehene Standardmodell der Teilchenphysik erarbeitet werden, das von 3 Generationen von Quarkpaaren und den zugehörigen Leptonenpaaren, sowie den beteiligten Austauschbosonen ausgeht. Zur Veranschaulichung der auftretenden Wechselwirkungen zwischen den Elementarteilchen des Standardmodells wurden die entsprechenden Feymanndiagramme eingeführt und erläutert.

Im Anschluss an diesen ersten Vortrag folgte eine kleine Pause, in der sich die rund 40  Zuhörerinnen und Zuhörer, die aus den verschiedensten Schulen der Metropolregion Nürnberg stammten, bei Getränken und einem kleinen Imbiss stärken.

Der zweite Vortrag, der von Frau Prof. Dr. Anton gehalten wurde, beschäftigte sich mit den unterschiedlichsten Detektoren, die in den Experimenten des LHC am CERN zum Einsatz kommen. Hier wurde bereits für die nachmittägliche Arbeitsphase, für die ein Verständnis der Wirkungsweise der Detektoren unumgänglich war, vorgearbeitet.

Die anschließende Mittagspause wurde von den anwesenden Schülerinnen und Schülern nicht nur zur Erholung, sondern auch zu vielfältigen Diskussionen über das Gelernte genutzt.

Um 13 Uhr ging es dann im CIP-Pool des physikalischen Institutes weiter. Hier lernten die Schülerinnen und Schüler zunächst den Umgang mit der CERN Auswertesoftware Minerva und übten die Daten von Ereignissen auf relevante Gesichtspunkte wie „missing energy“, „Transversalimpuls“ und „auftretende Leptonenpaare im W-Pfad der Wechselwirkungen“ hin zu beurteilen. Anschließend wurde es „ernst“, als es darum ging in arbeitsteiliger Gruppenarbeit rund 1000 Originalereignisse aus CERN-Messungen zu untersuchen und Statistik über die auftretenden Ereignisse zu führen. Die somit gewonnenen Daten ließen dann einerseits Rückschlüsse über den inneren Aufbau der am Streuprozess beteiligten Protons zu und andererseits konnte auch der ein oder andere Hinweis auf Higgs-Bosonen gefunden werden.

Um die Aussagekraft der angestellten Untersuchungen weiter zu erhöhen begab sich die Gruppe der jungen Forscherinnen und Forscher anschließend in den Videokonferenzraum des Regionalen Rechenzentrums (RRZE) der Universität. Dort wurde eine Liveschaltung zu den anderen an der International Masterclass beteiligten Standorten in Genua, Mainz, Lund und Valencia aufgebaut und die einzelnen Gruppen konnten ihre gefundenen Ergebnisse in einer von zwei Mitarbeitern des CERN moderierten Runde auf Englisch diskutieren. 

Zum Abschluss der Veranstaltung erhielt jede Teilnehmerin und jeder Teilnehmer eine Urkunde und die Aussicht auf eine Woche vollfinanzierten Aufenthalt am CERN in Genf.

Wer jetzt, wie unsere beiden Schüler, ein bisschen Appetit auf dieses hochaktuelle Gebiet der Physik bekommen hat kann entweder die Materialien des Netzwerk Teilchenwelt beziehen oder z.B. die Materialien des Kurses durcharbeiten. Oder er kommt donnerstags um 13 Uhr in den Physiksaal zum Wahlunterricht Teilchen- und Astrophysik.