Nachwuchsforscher auf der Suche nach dem Geheimnis der Teilchen

2008-11-10 Laurenz Widhalm

Am Samstag, den 8. November 2008 hatte eine Gruppe von besonders begabten Schülern im Alter zwischen 6 und 10 Jahren die Möglichkeit, aus erster Hand von einem Elementarteilchenphysiker etwas über das "Geheimnis der Teilchen aus dem Weltraum" zu erfahren.

Der Kurs im Rahmen der Begabtenakademie Niederösterreich fand am Sacre Coeur in Pressbaum statt. Nicht nur Kinder dieser Schule nahmen teil, einige reisten eigens für diese Veranstaltung auch von weiter weg an, um an einem normalerweise schulfreien Tag mehr über Teilchen zu erfahren - nicht nur mehr als es dem üblichen Lehrstoff entspricht, sondern sogar mehr, als viele der "Großen" über diese kleinsten Bausteine der Welt wissen.

Zunächst wurde eine Reise ins Innere des menschlichen Körpers vorgenommen, vorbei an den Zellen und der DNA bis zu den Atomen, und schließlich den Elementarteilchen, aus denen die Atome aufgebaut sind. Die Kinder erfuhren, dass sämtliche uns umgebende Materie eigentlich nur aus drei verschiedenen Elementarteilchen besteht - zwei verschiedenen Quarks und dem Elektron. Sie lernten aber auch, dass es in der Natur weit mehr als diese drei Teilchen gibt. So werden beispielsweise in der Sonne ständig in großer Zahl Neutrinos produziert - aber auch Antimaterie!

Danach wurde diskutiert, wie all diese anderen Teilchen, die größtenteils nur kurz nach dem Urknall existiert haben und seitdem eigentlich längst ausgestorben sind, trotzdem ständig neu in der kosmischen Strahlung entstehen. In einer Funkenkammer konnten die Kinder dann selber mit eigenen Augen diese geheimnisvollen Teilchen aus dem Weltraum - die Müonen - sehen.

Ein weiteres Thema waren die Kräfte, die zwischen den Teilchen wirken. In einem kleinen Experiment wurde gezeigt, wie schwach eigentlich die Schwerkraft ist. Und dass die allermeisten aus dem Alltag bekannten Kräfte auf die elektromagnetische Kraft zurückgeführt werden können. Trotzdem gibt es noch zwei weitere fundamentale Kräfte: die starke Kraft, die die Quarks im Atomkern zusammenhält, und die schwache Kraft, die beispielsweise dafür sorgt, dass die Sonne schon seit 5 Milliarden Jahren leuchtet - und es noch einmal so lange tun wird.

Zum Schluss wurde noch erklärt, warum man Teilchenbeschleuniger baut (nämlich um die Entstehung kosmischer Strahlung im Labor nachzuahmen), und wie sie funktionieren. Als anschauliches Beispiel konnten die Kinder selbst mit einer "Gaussian Gun" experimentieren, danach wurde anhand eines Modells und einigen Fotos gezeigt, wie der weltgrößte Beschleuniger - der LHC - aussieht.

Die Kinder waren mit großer Begeisterung dabei, stellten viele Fragen - bewiesen aber auch großes Wissen und schnelle Auffassungsgabe. So hat es nicht nur den Kindern, sondern auch dem Vortragenden viel Spaß gemacht, und ein Fortsetzungskurs im Sommersemester 2008 ist bereits in Planung.


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