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Teilchenphysik-Forschung mit ATLAS-Daten vom CERN

GMI-Schülerinnen und Schüler stellen sich großen physikalischen Herausforderungen

MicrosoftTeams image1Die International Masterclass des Netzwerk Teilchenwelt fand dieses Frühjahr als eine siebenstündige Zoom-Konferenz rund um die Teilchenphysik statt. Auf Anregung von Herrn Beirer nahmen einige Schülerinnen und Schüler der 10b daran teil, hörten spannende Vorträge und konnten selbstständig mit Daten vom ATLAS-Detektor am CERN arbeiten.

Die Schülerin Hannah Wiesner berichtet: "Nachdem sich die LMU und das Max-Planck-Institut vorgestellt hatten, erhielten wir einen englischsprachigen Vortrag zur Einführung in die Teilchenphysik: erklärt wurde uns das Standardmodell der Elementarteilchen, das Quarks, Leptonen und Bosonen klassifiziert.

Danach erfuhren wir Genaueres zum CERN und dem LHC („Large Hadron Collider“) und es wurde erklärt, wie ein Teilchenbeschleuniger funktioniert. Zudem beschrieb man uns den Ablauf einer Protonen-Kollision im Detail und zeigte uns, wie man bestimmte Teilchen im ATLAS-Detektor identifizieren kann.

Für unsere Suche nach den Z- und Higgs-Bosonen mit dem Programm „Hypatia“ wurden alle Teilnehmer*innen in kleine Gruppen eingeteilt. Wir bekamen 40 „Events“ (Protonen-Kollisionen) zugeteilt und suchten in diesen nach Produkten zerfallener Z- und Higgs-Bosonen.

Nach der Auswertungszeit analysierten wir mit den anderen Teilnehmer*innen zusammen unsere Ergebnisse: Selbstverständlich hatten wir nicht genügend Daten gesammelt, doch konnte man bereits eine Tendenz zu den erwartbaren Werten erkennen.

Als Nächstes wählten sich alle in die auf Englisch abgehaltene Videokonferenz mit Physiker*innen vom CERN und Schüler*innen von drei anderen Masterclasses ein, die an diesem Tag dieselbe Aufgabe gehabt hatten wie wir. Jetzt wurden die ausgewerteten Daten aller Teams zusammengetragen und man konnte deutlich erkennen, dass wir mit unseren summierten Ergebnissen tatsächlich Z- und Higgs-Bosonen nachgewiesen hatten – was für ein Erfolg!

Die gesamte Veranstaltung war ein sehr spannendes, interessantes und faszinierendes Erlebnis und bot einen guten, wenn auch (leider) nur kurzen Einblick in die teilchenphysikalische Forschung."

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