Ausstellungen
Die Bonner Physik und Astronomie werden regelmäßig bei Ausstellungen und Messen der breiten Öffentlichkeit präsentiert.
Die "Highlights der Physik" fanden vom 16. bis zum 21. September auf dem Münsterplatz und an vielen Orten der Innenstadt unter dem Motto „ZEIG DICH! Das Unsichtbare sichtbar machen“ statt.
Im Zentrum des Wissenschaftsfestivals stand eine Mitmach-Ausstellung in einer Zeltstadt auf dem Münsterplatz mit mehr als 50 Exponaten. Die Ausstellung zeigte dabei Analyse- und Messmethoden von der Teilchenphysik über die Astrophysik bis zur geophysikalischen Umwelt- und Atmosphärenforschung. Neben der großen Ausstellung gab es zahlreiche Wissenschaftsshows für Kinder und Erwachsene, täglich mehrere Vorträge, einen Science Slam, Workshops, viele Experimente und den mehrtägigen Schülerwettbewerb „exciting physics“, an dem sich Jugendliche aus acht Bundesländern mit überaus erfindungsreichen Konstruktionen beteiligten.
Die lokale wissenschaftliche Leitung lag in den Händen von Prof. Klaus Desch und Dr. Ulrich Blum vom Physikalischen Institut der Universität Bonn.
Passend zum Thema des Wissenschaftsfestivals bot die Physikwerkstatt Rheinland mehrere Workshops für Schulklassen, bei denen Teilnehmerinnen und Teilnehmer erfahren konnten, wie man in der aktuellen physikalischen Forschung Unsichtbares sichtbar macht. Die Workshops wurden täglich vom 17. - 21. September 2019 angeboten, die Masterclass einmal täglich, die beiden anderen Workshops jeweils einmal vormittags und einmal nachmittags. Für einige Klassen könnte in Zusammenarbeit mit der Dr. Hans Riegel-Stiftung und der Regionalverkehr Köln GmbH einen Bustransfer nach Bonn angeboten werden.
Workshop "Umweltradioaktivität"
Klassenstufen 9 & 10 (EF)
"Das Unsichtbare sichtar machen"
Radioaktivität begegnet uns im Alltag an vielen Stellen, ohne dass wir es bemerken. Man kann sie nicht fühlen, riechen oder schmecken. Geringe Konzentrationen natürlicher Radionuklide sind aber überall vorhanden, z. B. im Wasser, in Nahrungsmitteln oder sogar in unserem Körper. Ihre Zerfallsprodukte können nur mit Hilfe von Strahlungsdetektoren nachgewiesen und vermessen werden. Das gleiche gilt für die Teilchen, die entstehen, wenn die kosmische Strahlung, die ständig die Atmosphäre durchdringt, mit den Luftmolekülen wechselwirkt. Ein Großteil dieser Teilchen erreicht die Erdoberfläche und damit uns, ohne dass wir das leichteste Signal von ihnen registrieren können.
Im ersten Teil des zweistündigen Workshops könnten die Teilnehmerinnen und Teilnehmer an verschiedenen Arbeitsstationen eigene Messungen mit modernen digitalen Medien durchführen und die Eigenschaften der natürlichen Radioaktivität untersuchen. Mit dem Experimentiersatz vom Netzwerk Teilchenwelt zum Selbstbau einer Nebelkammer machten sie hingegen Radioaktivität und Teilchen aus der kosmischen Strahlung sichtbar. Sie erfuhren, wie die Teilchenspuren in der Nebelkammer entstehen und wie man unterschiedliche Strahlungsarten anhand ihrer Spur identifizieren kann.
Workshop "Spektroskopie"
Klassenstufen Q1 & Q2
"Die Quantenphysik sichtbar machen"
Spektroskopische Untersuchungen haben zu vielen Entdeckungen geführt: Viele Elemente wurden aufgrund ihrer charakteristischen Strahlung entdeckt, und aus den Spektren ferner Sterne kann deren Zusammensetzung bestimmt werden. Einen Großteil des Wissens, den es über die Struktur von Atomen und Molekülen gibt, wurde daher indirekt gewonnen: Durch Analyse des Lichtes, welches die Teilchen emittieren oder absorbieren, können Rückschlüsse auf deren innere Struktur gezogen werden.
In dem zweistündigen Workshop wurden die Grundlagen der Spektroskopie vermittelt: Mit einem Gitterspektrometer wurden die Spektren verschiedener Atome untersucht und Anwendungen der Spektroskopie diskutiert.
Teilchenphysik-Masterclass
Klassenstufen Q1 & Q2
"Teilchenforscher*in für einen Tag"
Forschen mit echten Daten aus der Teilchenphysik - das kann man bei einer Masterclass des "Netzwerk Teilchenwelt". Was ist kurz nach dem Urknall passiert? Was sind die kleinsten Bausteine der Natur und was ist eigentlich dunkle Materie? Diesen und anderen Fragen gehen Teilchenphysikerinnen und 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.
Im Mittelpunkt der Teilchenphysik-Masterclass stand die Analyse aktueller Daten der Experimente am Large Hadron Collider (LHC), z. B. des ATLAS-Experimentes. Naturwissenschftlerinnen und Naturwissenschaftler leiteten diese Veranstaltung und führten die Teilnehmerinnen und Teilnehmer in die Grundlagen und Forschungsmethoden der Teilchenphysik ein. Anschließend könnten die Teilnehmerinnen und Teilnehmer selber Bilder auswerten, die bei Protonenkollisionen am LHC aufgenommen wurden und dabei z. B. die Zusammensetzung des Protons untersuchen oder nach dem Higgs-Teilchen fahnden.
Wie funktionieren Teilchendetektoren? Wie setzen Physiker sie ein, um grundlegende Fragen zum Ursprung des Universums und zum Aufbau der Materie zu beantworten? Woran wird in dem neuen Forschungs- und Technologiezentrum für Detektorphysik geforscht, das auf dem Campus Poppelsdorf entsteht?
Die Ausstellung des Helmholtz-Instituts für Strahlen- und Kernphysik und des Physikalischen Instituts im Universitätsmuseum gab Einblicke in die Arbeit der Bonner Physikerinnen und Physiker u.a. am Genfer Forschungszentrum CERN und am Bonner Teilchenbeschleuniger ELSA.
Pressestimmen: General-Anzeiger "Mit Detektor zu den Ursprüngen des Universums"
Themen der Ausstellung
Das ATLAS-Experiment am Large Hadron Collider (LHC) ist eines der größten Experimente der Teilchenphysik. 2012 wurde es wegen der Entdeckung des seit langem vohergesagten Higgs-Teilchens weltweit bekannt. Ein Modell aus LEGO-Bausteinen stellte in der Ausstellung den Aufbau des ATLAS-Detektors dar.
An der Entwicklung und an dem Bau des Pixeldetektors im ATLAS-Experiment waren Bonner Forscherinnen und Forscher maßgeblich beteiligt: Exponate aus dem Siliziumlabor des Physikalischen Institus zeigten den Weg von einem Chip, ähnlich einer Digitalkamera, zu einem komplexen Teilchendetektor.
Weitere Schwerpunkte der Ausstellung waren das BGO-OD und das Crystal Barrel-Experiment an der Elektronen-Stretcher-Anlage (ELSA) der Universität Bonn. Die Detektoren dieser Experimente wurden anhand von Originalteilen vorgestellt und ihre Funktionsweise erklärt.
Öffentliche Vorträge
Alle Vorträge fanden jeweils donnerstags um 19 Uhr c.t. im Universitätsmuseum statt.
30.04.2015
Unser Universum - Das größte Labor der Welt
Mikolaj Borzyszkowski, Argelander-Institut für Astronomie
07.05.2015
Das ATLAS-Experiment oder wie das Higgs-Boson ein Selfie macht!
Maike Hansen, Physikalisches Institut
21.05.2015
Eine Stunde mit der Zeit
Eine philosophisch angehauchte Reise durch Wahrnehmung und Physik von Raum und Zeit
Philip Bechtle, Physikalisches Institut
28.05.2015
Eine Digitalkamera für 40 Millionen Bilder pro Sekunde: Der ATLAS-Pixeldetektor
Laura Gonella, Physikalisches Institut
11.06.2015
Das Erbe von Wolfgang Paul - Experimente am Bonner Teilchenbeschleuniger
Annika Thiel, Helmholtz-Institut für Strahlen- und Kernphysik
18.06.2015
Große Geräte für kleine Teilchen: Teilchennachweis in der Praxis
Martin Urban, Helmholtz-Institut für Strahlen- und Kernphysik
Führungen
Im Rahmen der Ausstellung wurden Führungen für Schulklassen und für die breite Öffentlichkeit angeboten. Zum Bericht der Ursulinenschule Hersel
Die kleinsten Teilchen und größten Rätsel des Universums
Veranstaltungen zum "Tag der Weltmaschine" vom 19. bis zum 27. November 2011
Was ist Teilchenphysik? Wie arbeiten Teilchenphysiker*innen? Was sind CERN und LHC?
Bei vielfältigen Veranstaltungen zum Tag der Weltmaschine wurden diese und viele andere Fragen beantwortet.
Neben Angeboten für Schulklassen bot die Uni Bonn ein breites Programm für jedermann. Sowohl junge Doktorand*innen als auch Professor*innen, die am Forschungszentrum CERN in Genf arbeiten, stellten aus erster Hand die faszinierende Welt der Teilchenphysik vor und führten das Publikum mit Hilfe unterschiedlicher Medien in die Geheimnisse der kleinsten Bausteine der Materie vor.
Ausstellung Weltmaschine
Die Wanderausstellung "Weltmaschine" war von 19. bis zum 27. November 2011 in der Blauen Grotte der Rheinischen-Friedrich-Wilhelms-Universität zu Gast.
Anhand von Exponaten und erklärenden Texttafeln stellte die Ausstellung die Grundlagen der Teilchenphysik dar. Sie zeigte die ungelösten Rätsel des Universums und wie der Large Hadron Collider uns helfen kann, sie zu verstehen.
Auf ihrem Weg durch die Ausstellung wurden die Besucher*innen von Wissenschaftler*innen der Universität Bonn begleitet.
Abendvorträge
Eine Reihe von Abendvorträgen, gehalten von Wissenschaftlern des Physikalischen Instituts, begleitete die Ausstellung "Weltmaschine". Zusäzlich wurde am 20.11.2011 im Wolfgang-Paul-Hörsaal des Physikalischen Instituts die Teilchenphysikshow aufgeführt.
Öffentliche Vorträge:
22.11.2011, Dr. Lorenzo Ubaldi: "What is dark matter?"
In the past 75 years physicists and astrophysicists have collected a lot of evidence that most of the matter in the universe is of a different form than the matter we are made of. This new form of matter is referred to as dark matter, and its elusive nature is still under intense investigation. In this talk I will review what experimental indications we have about its existence, I will explain what the dark matter is not, trying to clarify some possible misconceptions, I will describe theoretical ideas about what it could possibly be, and how current experiments are on the hunt for it.
24.11.2011, Prof. Jochen Dingfelder: "Materie, Antimaterie und der kleine Unterschied"
Im Urknall sollten Materie und Antimaterie in gleichen Mengen erzeugt worden sein. Trotzdem besteht unser Universum heute nur noch aus Materie, die Antimaterie ist verschwunden. Wie hat die Materie die Oberhand gewinnen können? Das ist eine existenzielle Frage, denn ohne den Materieüberschuss würde es keine Sterne, keine Erde und uns auch nicht geben. Es muss ein kleiner Unterschied in den Naturgesetzen für die Grundbausteine von Materie und Antimaterie existieren. Dieser wird mit Experimenten am Large Hadron Collider in Genf und an anderen Teilchenbeschleunigern mit hoher Präzision untersucht. In diesem Vortrag gehen wir auf einen Streifzug durch die Erforschung der Asymmetrie zwischen Materie und Antimaterie und diskutieren, was wir über den "kleinen Unterschied" bereits wissen, und was uns noch Rätsel aufgibt.
26.11.2011, Dr. Philip Bechtle: "Eine Stunde mit der Zeit. Eine philosophisch angehauchte Reise durch Wahrnehmung und Physik von Raum und Zeit"
Ob bewusst wahrgenommen oder unbewusst im Alltag, die Struktur von Raum und Zeit hat entscheidende Bedeutung für unser Leben. Jeder schlägt sich damit herum -- ob die Frage nun lautet, warum sich die zersprungene Teetasse nicht wieder von selbst reparieren kann, oder was es mit der Verbindung von Raum und Zeit in der Relativitätstheorie auf sich hat.Dieser Vortrag wird diese physikalischen Phänomene und damit zusammenhängende Themen behandeln -- in Beziehung gesetzt zu Philosophie, Geschichte und Gegenwartskultur. Denn auch dort spielt die Zeit eine herausragende Rolle -- ob bei der Entwicklung der griechischen Philosophie vor mehr als 2500 Jahren, oder bei der Frage, was es mit 3D-Kino wirklich auf sich hat.
Particle Slam
Der Begriff "Poetry Slam" ist allen bekannt. In einem literarischen Wettbewerb werden selbstgeschriebene Texte vor einem Publikum vorgetragen. Alle Kandidat*innen haben eine begrenzte Zeit zur Verfügung, um ihre literarischen und rednerischen Fähigkeiten zu beweisen. Am Ende der Veranstaltung wird der Sieger vom Publikum gekürt.
Beim Particle Slam stellten fünf Professoren des Physikalischen Instituts der Universität Bonn (Ian Brock , Klaus Desch, Herbert Dreiner, Marek Kowalski und Norbert Wermes) ihre literarischen, künstlerischen und komödiantischen Fähigkeiten vor.
Jeder von ihnen hatte nur 10 Minuten Zeit, um sein Arbeitsgebiet so verständlich (und unterhaltsam) wie möglich vorzustellen. Hier der Titel der fünf Beiträge in beliebiger Reihenfolge:
- "Unser Universum beschleunigt! Aber wohin geht eigentlich die Reise?"
- "Neutrinos - multiple Persönlichkeiten eines unsichtbaren Teilchens"
- "Beschleuniger: entschleunigt"
- "Schwergewicht oder Luftikus... eine Frage der Masse (E=mc2 und das Higgs-Boson)"
- "Dunkle Materie - Haste nicht gesehen (Dunkle Materie ist überall, auch im Hörsaal)"
Am Ende stimmte das Publikum über den gelungensten der verschiedenen Auftritte ab.
Die „Highlights der Physik“ in der Beethoven-Stadt sind am Samstagabend mit einem gut besuchten Vortrag zur Dunklen Materie erfolgreich zu Ende gegangen. Die verschiedenen Programmangebote wurden von rund 60.000 Interessierten angenommen. Damit setzt sich der positive Trend der vergangenen Jahre fort. Die 19. Ausgabe des Wissenschaftsfestivals fand vom 16. bis zum 21. September auf dem Münsterplatz und an vielen Orten der Innenstadt unter dem Motto „ZEIG DICH! Das Unsichtbare sichtbar machen“ statt. Ein besonderes Highlight des Wissenschaftsfestivals waren die stets gut besuchten Vorträge in der Schlosskirche, in der Forschende naturwissenschaftliche und musikalische Perspektiven miteinander in eine lebendige Beziehung setzten.
Unter dem Motto „Zeig Dich! Das Unsichtbare sichtbar machen“ wird Bonn vom 16. bis zum 21. September zur Bühne für das Wissenschaftsfestival „Highlights der Physik“. Mit einer großen Wissenschaftsshow im Bonner Telekom Dome eröffnet Bundesforschungsministerin Anja Karliczek heute zusammen mit dem Präsidenten der Deutschen Physikalischen Gesellschaft Prof. Dr. Dieter Meschede und dem Rektor der Universität Bonn Prof. Dr. Dr. h. c. Michael Hoch das einwöchige Physikspektakel, zu dem rund 50.000 Besucherinnen und Besucher erwartet werden. Veranstalter der „Highlights der Physik“ sind das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF), die Deutsche Physikalische Gesellschaft (DPG) und die Universität Bonn.
Spielkinder werden später oft gute Forscher. Das können Schüler ab Jahrgangstufe 5 beim bundesweiten Wettbewerb „exciting physics“ unter Beweis stellen. Ob sie einen Teilchendetektor bauen, eine eigene Geh- oder Fahrmaschine in ein Alienrennen schicken oder eine Enigma 2.0 konstruieren: Mit ihren Erfindungen können sie wertvolle Preise gewinnen. Der Spaß beim Konstruieren und Ausprobieren steht dabei an erster Stelle. Anmeldeschluss ist der 14. Juli. Die Teilnahme ist kostenlos. Der Wettbewerb wird von der Deutschen Physikalischen Gesellschaft (DPG) und der Universität Bonn veranstaltet und von der Wilhelm und Else Heraeus-Stiftung unterstützt.
Bonner Teilchenphysiker arbeiten weltweit mit vielen Kollegen an den großen Fragen nach dem Ursprung des Universums oder nach dem Aufbau der Materie, künftig auch auf dem Campus Poppelsdorf in einem neuen Technologiezentrum. Die neue Sonderausstellung des Universitätsmuseum der Rheinischen Friedrich-Wilhelms-Universität widmet sich besonders den komplizierten Instrumenten zum Nachweis kleinster Teilchen, den Detektoren. Die Ausstellung „Detektoren: Die Augen der Teilchenphysik“ wird am 16. April 2015 um 17 Uhr im Universitätsmuseum eröffnet.