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Wer nicht gelegentlich auch einmal kausalwidrige Dinge zu denken vermag,
wird seine Wissenschaft nie um eine neue Idee bereichern können.

Max Planck

Auf der Suche nach dem Higgs-Teilchen!

 

Konzentriertes Arbeiten in guter Atmosphäre war durchgehend festzustellen.

Das Higgs-Teilchen hat in der Physik viele Menschen fasziniert. Man kann es nicht sehen und auch nicht direkt nachweisen, zumal es nur eine winzig kleine Lebensdauer vom zehntausendsten Teil einer Attosekunde besitzt. Lediglich seine Zerfallsprodukte sind unter besonderen Bedingungen nachweisbar. Diese Bedingungen wurden erst vor einigen Jahren am Teilchenbeschleuniger CERN in Genf geschaffen, wo das Higgs-Teilchen 2012 nachgewiesen werden konnte, fast 50 Jahre nachdem Peter Higgs dieses Teilchen postuliert hatte.

Am 14.06. waren etwa 30 Schülerinnen und Schüler des Max-Planck-Gymnasiums und des Ökumenischen Gymnasiums zu Bremen innerhalb der 1. Masterclass Teilchenphysik in Delmenhorst auf der Suche nach dem Higgs-Teilchen. Dazu haben sie unter anderem originale Messdaten vom CERN ausgewertet. Angeleitet wurden sie dabei von einem Team der Hoffmann-von-Fallersleben-Schule aus Braunschweig.

Kira Abeling von der Universität Göttingen hält einen Vortrag über den aktuellen Forschungsstand in der Teilchenphysik.

Die Masterclass Teilchenphysik ist ein Programm des Netzwerkes Teilchenwelt. Das Besondere daran ist, dass die Masterclass von Schülerinnen und Schülern didaktisch aufbereitet und unter Anleitung umgesetzt wird. Materialien und Daten werden vom Netzwerk Teilchenwelt zur Verfügung gestellt. Durch persönliche Kontakte innerhalb des MINT-EC-Netzwerks konnte eine Schülergruppe von der Hoffmann-von-Fallersleben-Schule aus Braunschweig für die Durchführung der Masterclass in Delmenhorst gewonnen werden. Dort ist die Masterclass bereits seit 2013 etabliert.

Zunächst haben die Schülerinnen und Schüler das Standardmodell der Teilchenphysik kennen gelernt, um einen Überblick über den gesamten „Teilchen-Zoo“ zu erhalten. Aktuelle Erkenntnisse zu Higgs-Teilchen wurden sehr anschaulich von der Doktorandin Kira Abeling der Universität Göttingen in dem Vortrag „Ein Higgs ist gut – Zwei Higgs sind besser!“ dargestellt. Experimentell wurde bei dem Bau von Nebelkammern gearbeitet. Dabei boten die Nebelspuren kosmischer Teilchen faszinierende Einblicke und das verwendete Trockeneis lieferte auch ein wenig Abkühlung bei warmem Wetter.

Suche nach dem Higgs-Teilchen in der Nebelkammer

Die Auswertung der Messdaten vom CERN stellte eine der größten Hürden da. Viele Daten wurden arbeitsteilig ausgewertet, wobei häufig der festgestellt werden musste, dass kein Higgs-Teilchen beteiligt gewesen sein kann. In einigen Fällen aber wurden die wichtigen Zerfallsprodukte mit passenden Eigenschaften gefunden. In der Gesamtauswertung konnte vorsichtig ein mögliches Auftreten festgehalten werden.

Neben dem spannenden Einblick in aktuelle Forschung ist dieses Projekt ein gutes Beispiel für eine gelungene Kooperation innerhalb des Netzwerkes MINT-EC. Die beteiligten Lehrer Dr. Rudolf Tuckermann (Hoffmann-von-Fallersleben-Schule), Jakob Piwitzer (Ökumenisches Gymnasium) und Dr. Holger Vogts (Max-Planck-Gymnasium) freuen sich bereits auf weitere gemeinsame Projekte.

Text und Bilder: Dr. Holger Vogts

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