Spitzenforschung hautnah - Eine Entdeckungsreise in die Teilchenphysik

Von: Hiltrud Siebel

Am Calvarienberg konnten kurz vor Schuljahresende über 200 interessierte Schülerinnen und Schüler, Spitzenforschung in der Teilchenphysik hautnah erleben. Zu Gast war Frau Dr. Monika Grothe, Teilchenphysikerin am CERN in Genf, dem größten und bedeutendsten Forschungszentrum für Teilchenphysik weltweit. Die Referentin war Schülerin des Angela-Merici-Gymnasiums der Ursulinen in Trier und hatte ihr Interesse an der exakten Wissenschaft im Mathematikleistungskurs von Sr. Veritas, der langjährigen Generaloberin der Ursulinen, gefunden. Sie führte mit ihrem Vortrag „Die Suche nach dem unendlich Kleinen“ in die Welt der Teilchenphysik ein.

 

Nicht nur Schülerinnen und Schüler der Physik-Kurse unserer Schule und der eigens angereisten Kurse der Ursulinenschulen von Aachen und Krefeld, sondern auch unsere 10. Klassen konnten sich über die aktuelle Entwicklung in der Teilchenphysik und das größte Experiment der Welt informieren. Frau Dr. Grothe vermittelte sehr spannend u.a. mit Videosequenzen, wie in Genf viele Wissenschaftler sich dem gemeinsamen Ziel verschrieben haben, das unendlich Kleine zu erforschen. Zentrale Fragestellungen der Physik kamen zur Sprache: Warum haben Teilchen eine Masse? Was ist die unsichtbare ‘Dunkle Materie’ im Universum? Gibt es zusätzliche Raumdimensionen? Paradoxerweise sind zur Erforschung der kleinsten Bausteine der Materie die größten Messapparaturen, Teilchenbeschleuniger und Teilchendetektoren, erforderlich. Allein für den Teilchendetektor, an dem Frau Dr. Grothe eine Forschungsgruppe leitet, wurden 12500 t Stahl verarbeitet und ein Kapital von über 500 Millionen Schweizer Franken benötigt. Am CERN wird noch in diesem Jahr der größte Teilchenbeschleuniger der Welt in Betrieb gehen und mit den ersten Daten gerechnet, die uns vielleicht ermöglichen werden, noch besser zu verstehen „was die Welt im Innersten zusammenhält“.

 

Die Referentin gab auch Einblick in ihr persönliches Umfeld und das Problem der Vereinbarkeit von Beruf und Familie. Sie warb ausdrücklich bei den jungen Zuhörern und insbesondere den Zuhörerinnen darum, sich auf ein naturwissenschaftliches Studium einzulassen. Denn die Tätigkeit gerade als Teilchenphysikerin bietet eine große Flexibilität der Arbeitszeit und ist viel familien- und frauenfreundlicher als man denkt. Ihre Arbeit gibt Frau Dr. Grothe genügend Freiheit, ihre Vollzeitbeschäftigung als Teilchenphysikerin mit ihrem Familienleben zu vereinbaren. Die Betreuung ihrer dreijährigen Tochter teilt sie sich mit ihrem italienischen Ehemann, ebenfalls Teilchenphysiker am CERN, und einer französischen maman de jour. Der Arbeitsalltag einer Teilchenphysikerin wird stark durch Meetings bestimmt, denn die Zusammenarbeit von mehr als 2000 Wissenschaftlern an einem Experiment erfordert häufige Videokonferenzen mit den Kollegen in aller Welt.

 

Nachdem die Befürchtung, CERN würde selbst kleine Schwarze Löcher erzeugen, die sogar die ganze Erde verschlingen könnten, rasch ausgeräumt war, entwickelte sich eine lebhafte Diskussion mit den Schülerinnen und Schülern. Diese waren offenkundig beeindruckt von der Präsentation und stellten interessante Fragen: Wie werden die Protonen beschleunigt und wie schafft man es, dass sie zusammenstoßen? Ist das Experiment für die Wissenschaftler oder die in der Nähe wohnende Bevölkerung gefährlich? Was machen die Wissenschaftler, wenn sie das Higgs-Teilchen gefunden haben? Lohnt es sich, soviel Geld für ein einziges Experiment auszugeben?

 

Gerade durch das Gespräch zwischen der Wissenschaftlerin und den Jugendlichen wurde letzteren deutlich, wie faszinierend die Welt der Physik ist. Bei der Erforschung der Teilchenphysik am CERN in Genf, so die Referentin zum Schluss, gehe es nicht nur um Grundfragen der Menschheit, sondern es handle sich durch die internationale Zusammenarbeit von Wissenschaftlern auch um eine kulturelle Leistung ersten Ranges, denn hier arbeiten indische und pakistanische Forscher, Israelis und Araber friedlich an einem gemeinsamen Projekt.

 

Für die Schülerinnen und Schüler war es ein spannender Blick hinter die Kulissen eines weltberühmten Forschungsinstituts und zugleich ein kleiner Einblick in die noch ungelösten Geheimnisse unseres Universums!

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