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Bonner Schülerakademie 2018

Vom 16. – 20. Juli 2018 fand die mittlerweile sechste Schülarakademie Physik/Astronomie der Universität Bonn statt. Wieder in der ersten Ferienwoche der NRW-Sommerferien konnten 6 Schülerinnen und 13 Schüler, die kurz vor oder nach ihrem Abitur stehen, aus dem Bonner Umfeld sowie aus weiter entfernten Regionen wie der Eifel, dem Bergischen Land, Griechenland oder Vietnam einen umfassenden Einblick in die Bonner Physik und Astronomie sowie erstmals auch in die Meteorologie erhalten.

Der erste Tag der Schülerakademie stand ganz im Zeichen moderner, optischer Methoden zur Manipulation von Quantenobjekten. Nach einem einführenden Vortrag zu Aufbau und Funktion einer Magneto-Optischen Falle konnten die Schülerinnen und Schüler in Kleingruppen eigenständig Experimente zu den zentralen physikalischen Effekten durchführen, die für solche Fallen relevant sind. Dies umfasst Themen wie Polarisation, Spektroskopie, Zeeman-Effekt und Laser. Da jede Gruppe jeweils nur einen Versuch durchführen konnte, haben alle Gruppen einen Vortrag vorbereitet, um ihre Erkenntnisse auch den anderen Teilnehmerinnen und Teilnehmern zugänglich zu machen. Nachdem die Vorträge überwiegend vorbereitet waren, konnte der erste Tag im Rahmen eines gemütlichen Grillabends vor dem Wolfgang-Paul-Hörsaal und einem regen Austausch mit den Betreuerinnen und Betreuern der Schülerakademie und einigen Dozentinnen und Dozenten der Fachgruppe Physik/Astronomie abgeschlossen werden.

 

Am nächsten Vormittag wurden dann die am Vortag vorbereiteten Vorträge gehalten, so dass am Schluss der Vortragssession alle Teilnehmerinnen und Teilnehmer einen guten Überblick über alle vier am Vortag durchgeführten Versuche hatten und damit hervorragend für die anstehenden Laborbesichtigungen in den Quantenoptik-Arbeitsgruppen des Instituts für Angewandte Physik vorbereitet waren. 

Nach der Mittagspause boten Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter des Argelander-Instituts für Astronomie einen Einblick in die Astronomie. Ausgehend von einem vorbereitenden Vortrag wurde mit Hilfe von Daten des GAIA Satelliten die Entfernung zum Kugelsternhaufen M92 bestimmt sowie unter Zuhilfenahme von Daten des Hubbleweltraumteleskops die relative Entfernung dieses Kugelsternhaufens und der Andromedagalaxie. Parallel konnten die Schülerinnen und Schüler eigene Beobachtungen mit einem Sonnenteleskop durchführen sowie das 50-cm-Teleskop des Instituts besichtigen.

 

Der Mittwoch stand ganz im Zeichen atmosphärenphysikalischer Fragestellungen. Am Meteorologischen Institut erhielten die Teilnehmerinnen und Teilnehmer der Schülerakademie zunächst eine umfassende Erklärung darüber, mit welchen Fragestellungen sich die Meteorologie befasst und anschließend eine eingehende Erläuterung, wie Wettervorhersagemodelle arbeiten und welche Daten notwendig und verfügbar sind, um die Ausgangslage für diese Modellrechnungen zu definieren.

In kleinen Gruppen wurde den Schülerinnen und Schülern anschließend das Regenradar des Instituts und ein „Wetteranhänger“ zur Unterstützung des „Nowcast“-Programms gezeigt sowie detaillierte Erklärungen zu Wettervorhersagemodellen gegeben. Nach dem Mittagspicknick im Institutsgarten wurde gemeinsam eine Radiosonde gestartet, die vollkommen unerwartet eine Höhe von knapp 22 Kilometern erreichte und während ihres Aufstiegs kontinuierlich Messdaten wie Luftdruck und Temperatur an die Bodenstation schickte. Im Computerraum des Instituts konnten dann alle Teilnehmerinnen und Teilnehmer eigenständig die Daten der Radiosonde untersuchen.

 

Am vorletzten Tag der Schülerakademie verließ die Gruppe die Atmosphäre und begab sich ins Universum. Für diese Exkursion wurde den Astropeiler Stockert aufgesucht, das erste Radioteleskop Deutschlands. Von einem Förderverein betrieben wird dieses Teleskop insbesondere dazu genutzt, Schülerinnen und Schülern sowie Studentinnen und Studenten einen ersten Einblick in astronomische Messungen zu ermöglichen. So konnten die Teilnehmerinnen und Teilnehmer nach einem einführenden Vortrag sowohl am 3-m-Teleskop als auch am 25-m-Teleskop die 21-cm-Linie des atomaren Wasserstoffs im Universum vermessen. Dabei steuerten sie die Teleskope so, dass diese mit der Zeit die verschiedensten Punkte in der galaktischen Ebene vermessen konnten. In der anschließenden Diskussion wurden gemeinsam Schlüsse aus den Beobachtungen gezogen und dabei Aussagen über die Lage und Beweglichkeit der untersuchten Wasserstoffmassen in unserer Galaxie gezogen. Für einige der Teilnehmerinnen und Teilnehmer kam die Abreise nach sechs Stunden am Astropeiler dann doch unerwartet früh, so dass nicht alle Fragen beantwortet werden konnten.

 

Zum Abschluss der Schülerakademie wurden die Teilnehmerinnen und Teilnehmer in das Reich der Theoretischen Physik entführt, wo sie lernten, wie man ein einfaches Fallexperiment mathematisch sauber und physikalisch korrekt mit Hilfe einer Lagrange-Funktion beschreibt und dabei Informationen über Invarianzen und Erhaltungsgrößen erhält.

In der anschließenden Studienberatung erfuhren die Schülerinnen und Schüler alles Wissenswerte über das Physik- und Astronomiestudium, bevor sie ein letztes Mal ein Mittagsessen in der Mensa genießen konnten.

Der Nachmittag eröffnete dann wieder ein Fenster in die experimentelle Arbeitswelt der Physikerinnen und Physiker. Mittels Szintillatioszählern wurde die kosmische Höhenstrahlung gemessen und mittels selbst gebauter Nebelkammern konnten die Spuren dieser solcher Teilchen sichtbar gemacht werden.

Zum Abschluss der diesjährigen Schülerakademie gab es – schon traditionell – das selbstgemachte Physiker-Stickstoff-Eis. In gemütlicher Runde konnten die Schülerinnen und Schüler dabei mit dem ein oder anderen Dozenten noch offene Fragen klären und begonnene Diskussionen vertiefen.

 

Wieder einmal ist es dem Organisationsteam gelungen, zahlreiche Schülerinnen und Schüler durch die Schülerakademie in ihrer Studienfachwahl zu bestärken bzw. für ein Studium der Physik oder Meteorologie zu interessieren. Wir freuen uns darauf, euch dieses, nächstes oder vielleicht auch erst übernächstes Jahr wieder an der Uni Bonn begrüßen zu können.

 

 

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