Programm:
Radioastronomie ist ein sehr junges astronomisches Forschungsgebiet mit einem umso größeren Zukunftspotential. In den kommenden zehn Jahren wird das Square Kilometer Array (SKA) aufgebaut. Damit wird uns ein neuer Zugang zum Universum eröffnet, so, wie wir es noch nie "sehen" konnten. SKA wird uns detaillierte Bilder von den ersten Objekten im Universum liefern, die dem Blick der optischen Teleskope - durch Gas und Staun (den Dark Ages) - für immer unzugänglich sein werden. In diesem Vortrag werden Ihnen die radioastronomische Forschung, Ihr persönlicher Zugang zu diesem Forschungszweig und die Möglichkeiten aufgezeigt, Radioastronomie für Sie und Ihre Schüler erlebbar machen.
Die Erfindung des Rastertunnelmikroskops durch G. Binnig und H. Rohrer im Jahre 1981 war der Beginn der Entwicklung einer Vielzahl von sogenannten Rastersondenmikroskopen mit denen sich die unterschiedlichsten Eigenschaften von Festkörpern mit höchster Auflösung abbilden lassen. So können z. B. Einzelladungen oder der magnetische Spin eines einzelnen Atoms an Oberflächen detektiert werden. Rastersondenmikroskope sind gerade aufgrund ihrer vielfältigen Detektionsmöglichkeiten aus der modernen Forschung nicht nur in der Physik aber auch in der Chemie oder der Biologie nicht mehr wegzudenken.
Im Vortrag wird zunächst das "Ur-Gerät", das Rastertunnelmikroskop, detailliert erklärt. Der Hauptteil wird dem Rasterkraftmikroskop mir seinen vielfältigen Möglichkeiten gewidmet sein. Schließlich wird das Rasternahfeldmikroskop erläutert, ein Gerät das es ermöglicht die Lichtverteilung mit sub-wellenlängen Auflösung darzustellen. Ziel des Vortrages ist es einerseits einen Überblick - und hier und da einen tieferen Einblick - in die Rastersondenverfahren zu geben und andererseits die Anwendungsmöglichkeiten dieser Geräte in Forschung und Industrie vorzustellen.
Anhand mechanischer Eigenschaften (Elastizitätsmodul, Schermodul, rheologische Größen) können krankhafte Veränderung von lebendem Gewebe sehr empfindlich unterschieden werden. Jeder kennt z. B. aus eigener Erfahrung die Verhärtung der Haut in Folge eines Mückenstichs. Auch im Zeitalter modernster bildgebender Technik ist die manuelle Palpation immer noch eine der wichtigsten „Messmethoden“ in der medizinischen Diagnostik, beispielsweise zur (Früh-)Erkennung von Tumoren.
In dem Vortrag wird erklärt, wie typische Prüfverfahren aus der Materialforschung, wie der klassische Zugversuch oder das Materialkriechen, mithilfe der Kernspintomographie in verschiedenen Varianten auf eine Messung am Menschen übertragen werden können. Das dazu nötige Grundverständnis der Kernspin-Abbildung wird im Vortrag erläutert und die medizinischen Perspektiven der neuen Methoden von der Brusttumorerkennung bis zum frühzeitigen Erkennen von Alzheimer diskutiert.
Vor 55 Jahren gelang in Bonn erstmalig die Inbetriebnahme eines stark fokussierenden Synchrotrons in Europa als ein historischer Meilenstein in Entwicklung und Bau moderner Teilchenbeschleuniger. Seit diesem Zeitpunkt bildet die experimentelle Teilchenphysik einen Schwerpunkt der Bonner Forschungsaktivitäten. In der Folgezeit wurden die Experimentierbedingungen in Bonn durch Bau und Betrieb größerer und leistungsfähigerer Kreisbeschleuniger kontinuierlich verbessert. Mittlerweile ist die Bonner Elektronen-Stretcher-Anlage „ELSA“ der größte Universitätsbeschleuniger Deutschlands und eine der weltweit wenigen Anlagen, an denen sogenannte Doppelpolarisationsexperimente durchgeführt werden können. Diese erlauben einen tieferen Einblick in die Kräfte im Mikrokosmos und die Struktur der Kernbausteine, aus denen alles Leben auf unserer Erde zusammengesetzt ist.
Wieso „braucht“ man dazu eigentlich eine so große Beschleunigeranlage und wie funktioniert sie? Wie werden polarisierte Elektronen- und Photonenstrahlen erzeugt und was ist das Besondere an ihnen? Diese Fragen sollen im Vortrag und in der anschließenden Führung durch den Teilchenbeschleuniger geklärt werden.
Das bundesweite „Netzwerk Teilchenwelt“ ermöglicht Jugendlichen im Alter von 15 bis 19 Jahren und ihren Lehrkräften, Elementarteilchenphysik und Astroteilchenphysik zum Anfassen zu erleben. Sowohl bei der Auswertung von Daten der Experimente am Large Hadron Collider, wie auch bei der Durchführung von einfachen Experimenten aus der Astroteilchenphysik können Jugendliche einen Einblick in die Welt der aktuellen Forschung erhalten: Sie erforschen selber, wie man Teilchen messen kann und was sie uns über das Universum verraten. In diesem Workshop können Lehrerinnen und Lehrer die verschiedenen Angebote des Netzwerks Teilchenwelt näher kennenlernen, indem sie beispielhaft Messungen durchführen, die üblicherweise den Schülern angeboten werden. Anschließend werden die Möglichkeiten vorgestellt, sich im Netzwerk zu engagieren, von der Vermittlung der Teilchenphysik bis zur eigenständigen Forschung an den Originalschauplätzen.