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Hinter den Kulissen der Physik

Tag der offenen Tür am Max-Planck-Institut für Physik in München
Autor(en): Maria Langlechner am Sonntag, 1. Juli 2012
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Quelle: Silke Zollinger (Max-Planck-Institut für Physik)
Riesenseifenblasen, schwebende Loks und platzende Luftballons - was nach Rummelplatz klingt, ist tatsächlich der Tag der offenen Tür am Max-Planck-Insitut für Physik.

Wenn das Max-Planck-Institut für Physik in München seine Pforten für physikinteressierte Laien öffnet, wird die renommierte Forschungseinrichtung zum Abenteuerspielplatz. Eine ganze Menge Versuche sollen den Besuchern die Arbeit des MPIs nahe bringen. Robert Wagner, der am Institut forscht, stellt eines der Projekte vor, das sich um Gamma-Astronomie dreht, einem Forschungsgebiet irgendwo zwischen Astronomie und Teilchenphysik: "Wir kucken nach den höchsten Energien, die im Universum entstehen. Das machen wir mit sehr, sehr großen Teleskopen. Diese Teleskope haben 17 Meter Durchmesser und stehen auf den Kanaren, in La Palma, zwei Kilometer oben auf einem Vulkan. Das MPI war federführend am Aufbau der Teleskope beteiligt". Die Teleskope sind nicht nur groß, sondern bedienen sich auch einer trickreichen Technik, bei der die Erdatmosphäre als Teilchendetektor benutzt wird. Ziel ist es, herauszufinden, von welchen Objekten im Universum die beobachtete Gammastrahlung ausgeht. Das können Überreste von Supernovae sein oder schwarze Löcher. Das MPI habe damit praktisch Teilchenphysik-Labore im Universum, meint Robert Wagner. Man müsse nur verstehen, warum diese existieren würden, dann wären schon gute Ideen da, wie man sie für die Teilchenphysik auch nutzen könnte.

Moderne Physik, laienfreundlich aufbereitet

Was 1917 als Kaiser-Wilhelm-Institut für Physik in Berlin mit Albert Einstein als Direktor angefangen hat und nach dem Zweiten Weltkrieg nach Göttingen gezogen ist, steht seit 1958 in München: Die Aufgaben des MPI beziehen sich auf physikalische Grundlagenforschung mit den Schwerpunkten Elementarteilchenphysik und Astroteilchenphysik. Was sich für den Nicht-Physiker einigermaßen kompliziert anhört, wird am Tag der offenen Tür aber laienfreundlich aufbereitet. Hans Seitz zum Beispiel hat eine ganze Reihe physikalischer Zaubertricks zu bieten, von riesigen Seifenblasen über einen Luftballon, der sich selbst aufbläst, bis hin zu einer schwebenden Eisenbahn. Kein Wunder, dass sich viele Kinder um diese Experimente scharen. Dabei steckt hinter der spektakulären Show eine ganze Menge moderner Physik.

Wie man eine Eisenbahn schweben lässt


Die supraleitende Eisenbahn braucht dann auch einige besondere Bauteile, damit sie schweben kann. Die Eisenbahnschienen sind aus Neodym-Magneten. Diese Magneten sind notwendig für den so genannten Meißner-Ochsenfeld-Effekt, den Hans Seitz so erklärt: "Dabei werden die entstehenden Magnetfeldlinien nach außen gedrängt. Das heißt, in dieser Lokomotive befindet sich auf der Unterseite ein Material, ein Yttrium-Barium-Kupferoxid, das bei minus 183 Grad Celsius supraleitend wird und in dem Fall die Magnetfeldlinien um sich herum schickt." Dadurch ist es möglich, dass die Lok wie auf einem Magnetpolster läuft. Wenn die Eisenbahn auf minus 196 Grad heruntergekühlt ist, kann sie so lange fahren, bis sie sich wieder auf die kritische Sprungtemperatur von minus 183 Grad erwärmt hat. Das dauert je nach Außentemperatur etwa eine Minute.

Die Prinzipien, die beim Tag der offenen Tür in kleinen Experimenten gezeigt werden, nutzen Forscher zum Beispiel bei großen Teilchenbeschleunigern, in denen Zustände untersucht werden, wie sie kurz nach dem Urknall geherrscht haben könnten. Die ganz große Physik wird zumindest für einen Tag für den Laien nachvollziehbar.

Bildquelle: Silke Zollinger vom Max-Planck-Institut für Physik in München
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