Text: Michael Winkhaus, Fotos: Dr. Cornelia Wissemann-Hartmann
Es war ganz kurzweilig und hochinteressant, die jungen Leute wieder einmal so begeistert von ihrer Sache reden zu hören. Das SFZ blüht mit vielen neuen Experimenten, die Schüler für Schüler entwickelt haben. Herzlichen Dank für das schöne Erlebnis.
Dr. Cornelia Wissemann-Hartmann
Dies schrieb die Prüfungsvorsitzende Frau Dr. Wissemann-Hartmann uns nach einem wirklich beeindruckenden Prüfungs-Samstag. Gleich neun Schülerinnen und Schüler vom CFG hatten von der Möglichkeit Gebrauch gemacht und das 5. Abiturfach (BesLL) in Form einer Projektarbeit gewählt. Und die Themen waren bunt gemischt, so dass wir im Prüfungsteam einen ausgesprochen kurzweiligen Prüfungstag erleben durften.
Das CFG hat eine Event-AG mit fast schon professionell arbeitenden Tontechniker-SchülerInnen, wie man bei den vielen Veranstaltungen im PZ immer wieder sieht. Aber ein Tonstudio hat das CFG noch nicht … und genau das störte Aurélie und Clara so sehr, dass sie sich dazu entschieden, ein eigenes Tonstudio zu bauen und einzurichten. Eine schallarme Kabine und jede Menge Aufnahme- und Wiedergabetechnik steht seit der Fertigstellung im Astrokeller und soll in Kursen unseres Schülerforschungszentrums eingesetzt werden. Ob ein Hörspiel, CFG-Radioprogramme oder eigene Musikproduktionen, den Ideen der Teilnehmer sind dabei keine Grenzen gesetzt, wenn sie einmal die Technik beherrschen.
Seit dem Unglück beim Testbetrieb des Transrapids im Emsland ist die Forschung an zukunftsfähigen Magnetschwebebahnen in Deutschland fast zum Erliegen gekommen, aber andere Länder (Japan, China) setzen in Zukunft auf Hochgeschwindigkeitszüge mit supraleitenden Materialien. Auf über 1000 km/h sollen die Züge dann in speziellen Vakuumröhren gefahren und eine Konkurrenz zum Flugbetrieb werden. Mustafa hat eine solche Magnetschwebebahn aus supraleitenden Materialien selber gebaut und konnte zeigen, wie stabil der Zug durch den Meißner-Ochsenfeld-Effekt im Magnetfeld quasi eingefroren wird. Beeindruckend war Mustafas Projekt, aber auch sein Fachwissen, das er sich im Laufe des Projektes angeeignet hatte.
Weil die Gelehrten nun schon seit Langem über das Leere, ob es vorhanden sei oder nicht, oder was es sei, gar heftig untereinander stritten und jeder einzelne seine vorgefasste Meinung wie ein Soldat die Festung verbissen gegen den anstürmenden Feind verteidigt, konnte ich mein brennendes Verlangen, die Wahrheit dieses fragwürdigen Etwas zu ergründen, nicht mehr eindämmen, geschweige denn stillen, ohne einen Versuch hierüber anzustellen. Dies habe ich auf verschiedene Weise getan, und meine Mühe war nicht verschwendet: Ich habe einige Geräte zum Nachweis der immer geleugneten Leere erfunden.
Otto von Guericke im Jahr 1672 in seinem Buch „Neue Magdeburger Versuche über den Leeren Raum.
Diese Sätze hätten aber auch von Henry und Joshua stammen können, die sich in ihrer BesLL-Projektarbeit mit der Erstellung eines Experimentier-Parcours zum Thema Luftdruck und Vakuum beschäftigt haben. Fünf Stationen mit jeweils fünf bis sechs Experimenten werden demnächst im Schülerforschungszentrum als eigenständiges Kursangebot eingesetzt werden können.
Kontaktdoppelsterne vom Typ W Ursae Majoris sind spezielle Sternsysteme, die an der „Berührungsstelle“ Materie austauschen, eine gemeinsame Hülle bilden können und sich enorm schnell gegenseitig umkreisen. Im Fall des Doppelsternsystems NSVS 2607629 sind es nur fünfeinhalb Stunden. Noah hat einen solchen Kontaktdoppelstern mit photometrischen Methoden untersucht und konnte sogar ein rotierendes Modell von diesem System erstellen. Er wies nach, dass sogenannte „Hot Spots“, heiße Flecken, auf den Sternen zeitlichen Veränderungen unterworfen sind, ähnlich wie bei unserer Sonne. Noah hat damit den 1. Platz beim Regionalwettbewerb und den 2. Platz beim NRW-Landeswettbewerb von Jugend forscht erreicht und es wäre spannend gewesen, wie die Jury beim Bundeswettbewerb seine Arbeit bewertet hätte. Die Arbeit von Noah ist ein echter Forschungsbeitrag zur Erforschung dieser Art von Doppelsternen.
Kurz vor der Abfahrt nach Lübeck zum Bundeswettbewerb von Jugend forscht präsentierten Gloria und Lynn ihr BesLL-Projekt zur Erforschung des wundersamen veränderlichen Sterns Mira im Walfisch. Mira wurde bereits im Altertum als „wundersam“ beschrieben, weil sich ihre Helligkeit in kürzester Zeit von gar nicht sichtbar bis jupiterhell ändert. Photometrisch und spektroskopisch wollten sie der Ursache für diese enormen Helligkeitsschwankung auf die Spur kommen, entdeckten Titanoxid-Moleküle in der Sternatmosphäre und goíngen der Vermutung nach, Vanadium nachgewiesen zu haben: Ein insbesondere in der Werkzeugtechnik unverzichtbares Metall.
Zunächst muss der Titel von Lukas Projektarbeit wohl ins Allgemeinverständliche übersetzt werden: Quarks sind Bestandteile der Protonen und Neutronen im Atomkern, können allerdings auch nur gebunden in diesen Nukleonen beobachtet werden. Es gibt sechs Arten von Quarks, die als „Flavours“ bezeichnet werden: up, down, charm, strange, top und bottom. Die schweren Quarks (wie z.B. das top-Quark) treten nur in sehr kurzlebigen Hadronen auf, die bei hochenergetischen Kollisionen (z.B. mit kosmischer Strahlung und in Teilchenbeschleunigern) entstehen und dann schnell zerfallen. Lukas hat nun anhand der Daten vom ATLAS-Detektor am LHC (Cern, Genf) untersucht, wie viele Ereignisse eines top-Quark-Zerfalls in einem bestimmten Produktionskanal (t-channel) bei einer Kollisionsenergie von 13 TeV (also zwei Strahlen je 6,5 TeV) vorgekommen sind. Aus diesen Daten kann er dann z.B. die Masse des top-Quarks berechnen. Interessant fanden wir es, wie Lukas zu so einem ungewöhnlichen Hobby gekommen ist: Ein Schulpraktikum im Fachbereich Elementarteilchenphysik an der Bergischen Universität gab den Ausschlag, mit Fortsetzung von 4 Wochen in den Sommerferien. Mittlerweile ist Lukas im „Netzwelt Teilchenphysik“ sehr aktiv und organisiert beispielsweise Online-Vorträge für Schüler und Studenten.
Noch weitere Fragen …? Dann bitte direkt an Lukas!