Masterclass Teilchenphysik an der GFS Diepholz

14 Schülerinnen und Schüler des Physikkurses auf erhöhtem Niveau der Jahrgangsstufe 13 nahmen am 21.11.2022 an der Masterclass Teilchenphysik teil. Geleitet wurde der ganztägige Kurs von Frau Dr. Kira Abeling, die 2012 ihr Abitur an der Graf-Friedrich-Schule erwarb und an der Georg-August-Universität Göttingen Physik studierte. „Ihr ehemaliger Physikleistungskurslehrer, Herr Meyberg, habe sie für Physik begeistert“, äußerte Frau Abeling in einer Pause Herrn Buse gegenüber in einem Gespräch.

Frau Abeling arbeitet zur Zeit als Post-Doktorandin in der Arbeitsgruppe von Prof. Stan Lai am Institut für Kern- und Teilchenphysik an der Georg-August-Universität Göttingen.

Der 21.11.2022 begann für die Schülerinnen und Schüler mit einem Einführungsvortrag über die Welt der kleinsten Teilchen. Über Elektronen, Quarks und Photonen ging es zu den vier fundamentalen Kräften, die die Welt zusammenhalten.

Wie der Mikrokosmos erforscht wird, wurde den Teilnehmerinnen und Teilnehmern anschließend in einem weiteren Vortrag über das europäische Kernforschungszentrum CERN bei Genf in der Schweiz verdeutlicht.

Am LHC, dem Large Hadron Collider, einem ringförmigen Teilchenbeschleuniger, werden bei Kollisionsversuchen von Protonen bekannte und unbekannte Teilchen in einem Detektor, dem ATLAS Detektor, nachgewiesen. „Ziel dieser Kollisionsversuche sei die Überprüfung des Standardmodells der Teilchenphysik“, so Frau Abeling. „Das Standardmodell sei genau am Tag ihres Abiturs durch die Entdeckung des Higgs-Bosons, das der britische Physiker Peter Higgs bereits in den 1960er Jahren in seiner Theorie zum Higgs-Mechanismus vorausgesagt hatte, bestätigt worden“, so Frau Abeling weiter.

Neben den strukturierten Vorträgen, die zu einer eigenständigen Auswertung von Detektordatensätzen der Kollisionsversuche im weiteren Verlauf der Veranstaltung führen sollten, wurde der theoretische Teil der Masterclass immer wieder durch Rollenspiel, die dem Verständnis der Teilchenwelt und der Funktionsweise des ATLAS-Detektors dienten, spielerisch ergänzt.

Bei der eigenständigen Auswertung von Datensätze im zweiten Teil der Masterclass ging es um die Identifizierung von Elektronen, Positronen, Myonen, Antimyonen sowie Photonen unter Berücksichtigung der Orientierungen der Flugbahnen und zugehörigen Energien im Detektor.

Ziel waren die Detektion des Higgs-Bosons und des Z-Bosons, die in einer abschließenden Diskussion im Plenum anhand der Auswertungen der Datensätze auch erfolgreich gelang, womit die Masterclass an diesem Tag einen gelungenen Abschluss fand.

Auf diesem Wege möchten sich die teilnehmenden Nachwuchsphysikerinnen und -physiker der 13. Jahrgangsstufe der Graf-Friedrich-Schule bei Frau Abeling für den faszinierenden Einblick in die Welt des Mikrokosmos, den sie im Rahmen dieser Veranstaltung erhalten haben, bedanken.

Text und Foto: Dr. Jens Homeyer

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