Leistungskurs Physik zu Gast an der Universität Mainz
Am 15. Januar besuchte der Physik-Leistungskurs des aktuellen Abiturjahrgangs unter Begleitung von Tutor Dieter Seidel das Institut für theoretische Physik der Johannes-Gutenberg-Universität von Mainz. Bei der dort absolvierten Physik-Masterclass des „Netzwerks Teilchenwelt“ wurden die Schülerinnen und Schüler in die Grundlagen der Teilchenphysik eingeführt und analysierten echte Messdaten aus dem ATLAS-Experiment, das am international renommierten CERN (Conseil européen pour la recherche nucléaire) in Genf durchgeführt wurde.
Angeleitet wurde der Kurs von der Doktorandin Saskia Plura und von der wissenschaftlichen Mitarbeiterin Heike Vormstein. Bei der Analyse der offiziellen und tatsächlich registrierten ATLAS-Messergebnisse lag der Schwerpunkt auf den Zerfallsprodukten des Higgs-Bosons, das durch die Großexperimente im CERN 2012 erstmals nachgewiesen wurde.
Das Higgs-Boson ergänzt das Standardmodell der Elementarteilchen auf sinnvolle Weise, wofür der Physiker Peter Higgs 2013 den Physiknobelpreis erhielt. Als Analysewerkzeug diente den Schülerinnen und Schülern eine komplexe Computersoftware, mit deren Hilfe die werdenden Abiturientinnen und Abiturienten einsehen konnten, welche Detektorschicht des ATLAS Detektors in Genf bei der betrachteten Messung ein Signal abgegeben hat. Aus den Daten der jeweiligen Detektoren können mit Hilfe verschiedener Kriterien Rückschlüsse auf die Art der erfassten Teilchen gezogen werden. Erfüllt die Zusammensetzung der registrierten Teilchen bestimmte Merkmale, so ist dies ein Nachweis des Higgs-Bosons.
Die Arbeit, die die Lioba-Schülerinnen und -Schüler am Institut manuell verrichteten, wird im regulären Forschungsbetrieb von Algorithmen übernommen. Abgerundet wurde die Exkursion des Physik-Leistungskurses durch einen Austausch über das Physik-Studium sowie weitere MINT-Studiengänge. Der Physik-Leistungskurs und Kursleiter Seidel bedankten sich bei Heike Vormstein, Saskia Plura und bei der Johannes-Gutenberg-Universität für die Möglichkeit, einen so detaillierten Einblick in die Teilchenforschung zu bekommen.