Elementarteilchen zum „Anfassen“ an der Kreuzburg
Forschen mit echten Daten aus der Teilchenphysik konnten Schülerinnen und Schüler der Leistungskurse in Physik.
Was ist kurz nach dem Urknall passiert? Was sind die kleinsten Bausteine der Natur und was ist eigentlich dunkle Materie? Wie kann man jene Elementarteilchen analysieren, die nicht isoliert existieren können? Diesen und anderen Fragen gehen Teilchenphysiker in der ganzen Welt nach. Mithilfe von riesigen Teilchenbeschleunigern wie am CERN in Genf gehen sie der Entstehung der Welt auf den Grund und schließen von den kleinsten Teilchen auf die großen Zusammenhänge im Universum.
Am 13. Februar präsentierten Carsten Klein, Marco Marquard und Sebastian Scheid vom Institut für Kernphysik der Goetheuniversität Frankfurt aktuelle Forschungsergebnisse der Grundlagenforschung am CERN. Damit wurde bereits zum dritten Mal in Kooperation mit der Universität an der Kreuzburg der Projekttag „masterclass teilchenphysik“ erfolgreich durchgeführt. Das Netzwerk Teilchenwelt ist ein Zusammenschluss von mehr als 20 Universitätsinstituten und wissenschaftlichen Einrichtungen in Deutschland und seit 2010 ist auch die Universität Frankfurt Mitglied dieses Netzwerkes. Bereits 2011 haben die ersten Leistungskurse des Franziskanergymnasiums an diesem Projekt teilgenommen.
Im Projekt werden die Schülerinnen und Schüler der Oberstufe in aktuelle Arbeitsweisen an den Experimenten eingeführt. Dabei haben sie die Möglichkeit, selbst Daten zu analysieren und einen Einblick in den Arbeitsalltag eines Teilchenphysikers zu gewinnen.
In den Informatikräumen wurde zunächst in einer anschaulichen Präsentation von Carsten Klein ein Tor in die Welt der allerkleinsten Teilchen, ungelöster physikalischer Probleme und der Arbeit an den Teilchenbeschleunigern geöffnet. Humorvoll und unterhaltsam mit Zitaten aus aktuellen Fernsehsendungen und Anekdoten gewann der Referent die Aufmerksamkeit seiner jugendlichen Zuhörer. Die anspruchsvollen Zwischen- und Nachfragen der Schülerinnen und Schüler ließen erkennen, wie tief diese bereits in die Welt der Physik eingetaucht sind.
Die jungen Physiker, die im Augenblick an einer Doktorarbeit über Teilchenphysik schreiben, gaben auch einen Einblick in das Studium der Physik in Frankfurt. Abiturienten, die mit einem Physikstudium liebäugeln, nutzten das Pausengespräch zum persönlichen Austausch mit den drei Gästen.
Nach der Pause durften die Schülerinnen und Schüler auch selbst Hand an Messwerte eines der Experimente von CERN legen, dem ALICE-Experiment, an dem die Frankfurter Forscher mitarbeiten. Die Schülerinnen und Schüler der Leistungskurse Physik identifizierten in Kleingruppen mithilfe der Nachwuchswissenschaftler die Spuren von Quarks, Elektronen und Co. Dabei werteten sie die Daten so geschickt und schnell aus, wie es die Betreuer bisher nicht kannten.
Das Franziskanergymnasium baut gezielt sein Profil im naturwissenschaftlichen Fach Physik aus. Die Schülerinnen und Schüler haben nicht nur in jedem Jahr die Möglichkeit Leistungskurse zu besuchen. In der Einführungsphase der Oberstufe wird Physik als Orientierungskurs bereits vierstündig angeboten, bevor sie dann fünfstündig als Leistungskurse in den letzten beiden Schuljahren fortgeführt werden. Selbst die Grundkurse Physik liegen mit drei Stunden pro Woche deutlich über dem regulären zweistündigen Unterricht der Jahrgangsstufe 10.
Vielfältige Kooperationen mit der Universität dienen ebenso der naturwissenschaftlichen Förderung. Die Oberstufenschülerinnen und -schüler besuchen die Schülerlabore an der Universität in Frankfurt und am Kernforschungszentrum GSI in Darmstadt. Einzelne Schüler haben ihr zweiwöchiges Betriebspraktikum in diesen Forschungsanstalten absolviert. Naturwissenschaftliche Exkursionen zu Unternehmen der Region erweitern das Angebot. Ein weiterer regelmäßiger Baustein bildet nun an der Kreuzburg das erfolgreiche Projekt „masterclass teilchenphysik“.

