GRAVITATIONSWELLENINTERFEROMETRIE

In dieser MasterClass geht es um die Kunst der Detektion von Gravitationswellen mittels Laserinterferometrie. Dabei soll den Lernenden nicht nur das theoretische Wissen über die allgemeine Relativitätstheorie, sondern auch praktische Erfahrungen zu Experimenten mit Laserinterferometrie vermittelt werden. Letzteres kann je nach verfügbaren Räumlichkeiten und Interesse des Kurses mit Experimentieren am Michelsoninterferometer oder durch Nutzung von Simulationsprogrammen erreicht werden.

Die Allgemeine Relativitätstheorie wird in ihrer populärwissenschaftlichen Vermittlung oft auf eine Aneinanderreihung von eindrucksvollen Bildern und "seltsamen Phänomenen" reduziert. Dieses Vorgehen soll in der MasterClass explizit vermieden werden. Stattdessen sollen mit Hilfe altersgerechter Mathematik die Theorie als mathematisches Modell der Wirklichkeit eingeführt und ihre Konsequenzen explizit berechnet werden.

Gravitationswelleninterferometrie ist ein vielseitiges und hochaktuelles -- nicht zuletzt durch die Vergabe des Physiknobelpreises 2017 -- Forschungsthema, welchem sich auch Wissenschaftler*innen innerhalb des Excellenzclusters QuantumFrontiers widmen.

Der Kurs dauert etwa sechs Zeitstunden und findet an der Leibniz Universität Hannover statt. Er ist für Schülerinnen und Schüler ab der Einführungsphase geeignet und setzt keine Kentnisse der Quantenphysik heraus. Bei höheren Jahrgangsstufen (vor allem Physik-LK, 13. Klasse) ist es möglich ihn gezielt an curriculare Unterrichtsthemen anzubinden. Den Teilnehmenden entstehen keine Kosten.

Kurs findet statt in

Hannover

geeignet für

11. - 13. Klasse

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KIBBLE-WAAGE

Im Mai 2019 wurden die SI-Einheiten neu definiert. Seit dem wird statt dem Urkilogramm in Paris die Kibble-Waage zur Definition der Einheit Kilogramm verwendet.

Der Workshop startet mit einer kurzen Einleitung über Lorentzkraft, Stromwaage, bewegte Leiter im Magnetfeld. Damit lässt sich die Kibble-Waage verstehen und im Experiment zur Massenbestimmung einsetzen.

Der Kurs dauert etwa fünf Zeitstunden und findet im Laboratory for Emerging Nanometrology (LENA) in Braunschweig statt.

Kurs findet statt in

Braunschweig

geeignet für

12. - 13. Klasse

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© A. Ghanbari / TU BS

MICHELSONINTERFEROMETER UND GRAVITATIONSWELLENDETEKTION

In diesem Workshop wie Gravitationswellen durch Laserinterferometrie nachgewiesen werden können. Die Schülerinnen und Schüler haben die Möglichkeit, selbstständig Experimente mit dem Michelson-Interferometer durchzuführen und mit unseren Wissenschaftlern zu diskutieren.

Die Schülerinnen und Schüler lernen interessante wissenschaftliche Themen kennen: von schwarzen Löchern und die Entstehung von Gravitationswellen bis hin zur Bedeutung von Interferometern für den Nachweis von Gravitationswellen. 

Der Kurs dauert etwa fünf Zeitstunden und findet am Laboratory for Emerging Nanometrology (LENA) in Braunschweig statt.

Kurs findet statt in

Braunschweig

geeignet für

12. - 13. Klasse

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© A. Ghanbari / TU BS

QUANTENBEWEGUNGEN

Mit  Hilfe des Quanten-Spiels "Quantum Moves" können Schüler*innen ein intuitives Gespür für das Verhalten von Quantenobjekten entwickeln und Einblicke in moderne Quantentechnologien gewinnen. Ziel ist es Atome innerhalb kürzester Zeit mit einer optischen Pinzette bestmöglich aus einem vorgegebenen Ausgangszustand in den gewünschten Zielzustand zu überführen (Basisfunktion eines Quantencomputers). Dabei sind sind keine Vorkenntnisse aus der Quantenphysik erforderlich. Diese MasterClass eignet sich damit insbesondere auch für E-Phasen-Kurse, um Werbung für eine Physikanwahl in der Qualifikationsphase zu machen.

Der Kurs dauert etwa fünf Zeitstunden und findet am Laboratory for Emerging Nanometrology (LENA) in Braunschweig statt.

Kurs findet statt in

Braunschweig

geeignet für

11. - 13. Klasse

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© A. Ghanbari/ TU BS