4. Februar 2018 | Tanja Gabriele Baudson

Gastbeitrag: Kleine Teilchen, große Faszination

Heute unternehmen wir sozusagen einen Quantensprung - denn in diesem Beitrag geht es in die Welt der Teilchen- und Astroteilchenphysik! Das "Netzwerk Teilchenwelt" ist ein Projekt, in dem naturwissenschaftlich interessierte Jugendliche nicht nur etwas lernen, sondern auch selbst forschen - mit Daten vom CERN und begleitet von Expert/innen, mit denen sie über ihre Befunde (und auch vieles andere) diskutieren können.

Kennengelernt habe ich das "Netzwerk Teilchenwelt" eigentlich durch einen großen Zufall - der Initiator des Projekts, Prof. Dr. Michael Kobel von der TU Dresden, hat sich im Dresdner March for Science sehr engagiert, und im Gespräch kamen wir dann von der Demo zur Hochbegabung … Das Team war dann auch gleich Feuer und Flamme für einen Besuch in unserem Hochbegabungsblog, und Anne Rockstroh, die das Projekt in Dresden koordiniert, wird heute berichten, was es damit auf sich hat. Anne, die Bühne gehört Dir!

"Wenn meine Freunde mich mit einem Wort beschreiben sollten, dann wäre es: neugierig. Schon immer wollte ich herausfinden, warum Dinge passieren und wie sie funktionieren. Ans CERN zu fahren wäre für mich die Erfüllung eines Traumes." So klingen Jugendliche, die einen Platz bei einem Workshop von "Netzwerk Teilchenwelt" am CERN ergattern wollen, um die Forschung am größten Teilchenbeschleuniger der Welt live und vor Ort zu erleben. Zugegeben, nicht alle sind so - aber viele der mehr als 4000 Jugendlichen jährlich, die durch das Netzwerk in die Welt der Teilchenphysik und Astroteilchenphysik eintauchen, können hier ihre Neugierde ausleben.

Denn neugierig sind sie alle. Woraus besteht Materie? Wie ist das Universum entstanden? Wie funktioniert internationale Forschung an einem der größten Experimente der Welt? Diesen Fragen können junge Menschen im Netzwerk Teilchenwelt nachgehen und echte Daten vom CERN auswerten, Teilchen aus dem Weltall messen und mit "echten" Forscherinnen und Forschern diskutieren. Sie tauchen ein in die Welt der kleinsten Teilchen und großen Fragen über Entstehung und Aufbau des Universums, machen eigene Projekte - und manche studieren später auch Physik

Wer? Wie? Was …?

Ungefähr 4000 Jugendliche pro Jahr nehmen an den Angeboten an ihrer Schule oder einem anderen Lernort teil. Dabei analysieren sie echte Teilchenspuren, die Detektoren am CERN gemessen haben oder messen mit Experimenten kosmische Teilchen aus dem All, die uns permanent umgeben. Da die Veranstaltungsformate mobil sind, finden sie von Flensburg bis Lörrach und von Aachen bis Görlitz auch jenseits der Universitätsstädte statt. Teilnehmen kann man ab 15 Jahren, und anmelden kann man sich entweder beim Standort in seiner Nähe oder hier. Das Angebot ist mehrstufig konzipiert und reicht je nach Interesse vom eintägigen Workshop im Basisprogramm über verstärktes Engagement und Experimente (Qualifizierungsprogramm) bis hin Workshops am CERN und eigenen Forschungsprojekten (Vertiefungsprogramm / Forschungsmitarbeit).

Besonderes Merkmal der Projekte im Netzwerk ist, dass die Jugendlichen dabei auf "echte" Forscherinnen und Forscher treffen, die tief in der Materie stecken. Bei den Workshops im Basisprogramm, den "Teilchenphysik-" und "Astroteilchenphysik-Masterclasses", sind es diese "Master" ihres Faches, die den Jugendlichen die Türen zu ihrer Forschung öffnen.

Für die meist jungen Wissenschaftler, die die Veranstaltungen durchführen, ist der Kontakt mit dem Nachwuchs oft verbunden mit eigenen Erfahrungen, die sie gerne weitergeben wollen. Simone Zimmermann zum Beispiel, die an der Uni Bonn promoviert hat, sagt: "Teilchenphysik ist einfach spannend, und das möchte ich den Jugendlichen und Studierenden zeigen. Mich haben ‚Informationsveranstaltungen' in der Schule immer sehr motiviert und ohne sie wäre ich wohl auch nicht in der Physik gelandet. Ich möchte vermitteln, dass Physik interessant ist und Spaß macht."

Im Netzwerk Teilchenwelt sind über 200 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus 29 Forschungseinrichtungen der Teilchen- und Astroteilchenphysik in ganz Deutschland aktiv. Sie treibt die Idee an, ihre Forschung hinaus in die Welt zu tragen und andere dafür zu begeistern. Geleitet wird das Projekt an der TU Dresden, beteiligt sind Partner wie Deutsches Elektronen Synchrotron DESY und CERN in Genf.

… Wieso? Weshalb? Warum?

Das Angebot von Netzwerk Teilchenwelt richtet sich nicht nur an Hochbegabte, sondern an alle Jugendlichen, die sich für die Materie interessieren - aber die besonders Wissensdurstigen finden hier sicherlich einen guten Platz. Denn in dem mehrstufigen Projekt wird das Engagement des Nachwuchses groß geschrieben. Nach der Teilnahme an Masterclasses halten diejenigen, die in der ersten Stufe "Blut geleckt" haben, Vorträge, helfen als Tutor/innen bei anderen Masterclasses und führen eigene Projekte durch. Zweimal im Jahr organisiert Netzwerk Teilchenwelt Workshops am CERN für diese engagierten Jugendlichen. Einige von ihnen können danach zwei Wochen lang in einer der Forschungsgruppen am CERN mitarbeiten.

Dass Wissenschaft Freude machen kann, überrascht dabei so manchen. Der Schüler Matteo Kumar aus Roth, der im Oktober 2017 zwei Wochen am CERN verbracht hat, erzählt: "Alle waren sehr locker, und man hatte das Gefühl, dass jeder dort gerne arbeitet. In der Kantine konnte man sich zu jedem einfach dazu setzen und seine Fragen loswerden. Ich habe dort niemanden mit schlechter Laune gesehen."

Die Forschung in der Teilchenphysik und Astroteilchenphysik bietet den Schülerinnen und Schülern vielfältige Ansatzpunkte, um eigene Projekte entwickeln - wie etwa für "Jugend forscht". Wer mathematisch begabt ist, kann bei Simulationen mitrechnen oder in die faszinierenden Theoriegebäude der Teilchenphysik eintauchen. Diejenigen, die sich für Technik oder Programmierung begeistern, werden ihre Freude finden an der Physik der kleinsten Teilchen mit ihren riesigen Detektoren, Beschleunigern und Rechenzentren. Philosophinnen und Philosophen befassen sich mit den großen Fragen nach dem Woher und Wohin des Universums, und die Kreativen denken sich Projekte für die Jüngsten im Kindergarten aus oder drehen Filme über ihr Lieblings-Forschungsthema.
Bei den Forschungsprojekten kommen oftmals preisgekrönte Ergebnisse heraus; vielfach festigen und bestätigen sich auch die Studienwünsche der Teilnehmerinnen und Teilnehmer. Sicher ist, dass die Einblicke, die die Jugendlichen in der Orientierung auf dem Weg zu Studium oder Ausbildung hinter den Kulissen großer Forschungseinrichtungen gewinnen konnten, sie für ihren weiteren Lebensweg prägen.

Rowina Caspary aus Dresden hat als Schülerin alle Programmstufen durchlaufen und beschreibt ihre Faszination für die Teilchenphysik so: "Teilchenphysik fasziniert mich, weil sie die Grundlagen der Welt erklärt. Sie beschreibt das Kleinste, das Innerste der Welt. Mich fasziniert, dass man damit den Ursprung der Welt erklären kann." Rowina studiert inzwischen Physik und ist als "Fellow" im Netzwerk aktiv. Denn: Die Institute im Netzwerk Teilchenwelt versuchen, den Kontakt zu diesen interessierten jungen Menschen nicht abreißen zu lassen, und integrieren sie im Studium gerne frühzeitig in ihre Forschungsgruppen. Für Projektleiter Prof. Michael Kobel (TU Dresden) ein logischer Schritt: "Die Fellows sind genau die, die wir für die Forschung von morgen brauchen. Wir freuen uns, wenn der Übergang von der Schule zum Forschungsnachwuchs gelingt und wir bekannte Gesichter aus den Masterclasses in unseren Instituten wieder treffen."

Gute Adresse auch für Lehrkräfte

Übrigens: Auch für Lehrkräfte ist Netzwerk Teilchenwelt eine gute Adresse, denn es bietet Fortbildungen und umfangreiche Materialien zu Teilchenphysik und Astroteilchenphysik in der Schule an. Viele Lehrkräfte sind sehr froh, auf diesem Weg nicht nur die Neugierde ihrer Schülerinnen und Schüler zu stillen, sondern auch ihr eigenes Wissen auffrischen zu können. Mit der modernen Forschung Schritt zu halten ist nicht immer einfach, und auch der Brückenschlag in den Unterricht hat seine Schwierigkeiten - ist aber zugleich sehr reizvoll. Den Bedarf für Weiterbildung und Unterrichtsmaterialien für das Fachgebiet haben auch Stiftungen erkannt. So hat die Joachim Herz-Stiftung mit dem Teilchenwelt-Team neue Standardwerke für Lehrkräfte für Teilchenphysik und Astroteilchenphysik in der Schule entwickelt und die Dr. Hans Riegel-Stiftung fördert die bundesweiten Fortbildungen für Lehrkräfte.

Netzwerk Teilchenwelt wird gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung und ist Teil eines Gemeinschafts-Projektes der deutschen Forschungsverbünde an den vier Detektoren ALICE, ATLAS, CMS und LHCb am Large Hadron Collider LHC am CERN.

Weitere Informationen und Kontakt:
www.teilchenwelt.de
www.facebook.com/teilchenwelt