Was tun eigentlich forschende Physiker an der Universität? Am 25.06. hatte der Leistungskurs Physik erneut Gelegenheit, einen Eindruck davon zu bekommen; nach unserem Besuch im Januar an der Paderborner Alma Mater diesmal an der Universität Bielefeld. Zunächst durften wir an einer Zweitsemestervorlesung Experimentalphysik teilnehmen, in der es um das Verhalten von Magnetfeldern an Grenzflächen ging. Wir konnten sehen, wie die Maxwell-Gleichungen, die bei uns in der Schule ganz am Ende unseres Weges durch den Elektromagnetismus standen, hier zum Ausgangspunkt genommen wurden, um mit wenigen Schritten komplizierte Probleme zu lösen. Experimente rundeten die Vorlesung ab, so eine Railgun und der bereits aus der Schule bekannte Thomson-Ring (der allerdings, mit flüssigem Stickstoff auf -196 °C heruntergekühlt, sehr viel höher zu springen vermag – bis auf die gerade erst installierten neuen Lautsprecher des Hörsaales…). Im Anschluss wurden wir aufgefordert, noch den ersten Minuten der folgenden Vorlesung über Theoretische Physik beizuwohnen, in denen der Dozent anhand zweier Videos zeigte, auf welche Weise man sehr hohe Magnetfelder für sehr kurze Zeit produzieren kann (um den Preis, dass der Setup dabei explodiert; googeln Sie mal das Stichwort „Mega Gauss Experiments“). Dann wurden wir durch die Vorlesungssammlung geführt, wo wir u.a. sehr große Teslaspulen, Feuertornadoröhren und Raketen-Kettcars zu sehen bekamen. Zwei Mitarbeiter der Mikrofluidik-Abteilung zeigten uns, wie man mit (bis zu) nanometerkleinen Kanälen z.B. biologische Zellen sortiert oder Mikroplastik aus Flüssigkeiten fischt. Nach dem Essen in der Mensa bzw. Cafeteria besuchten wir noch zwei weitere Forschungslabore: zum einen das CARS-Labor, in dem ein aus einem gepulsten Laser und vielen, vielen optischen Bauteilen bestehendes Mikroskop steht, das ähnlich wie moderne Fluoreszenzmikroskope die chemische Umgebung einzelner Biomoleküle sichtbar machen kann, ohne allerdings die toxischen Farbstoffe zu benutzen, die klassischerweise nötig sind. Auch das AFM (atomic force microscope) dient zum einen der Mikroskopie jenseits der Beugungsgrenze der klassischen Lichtmikroskopie, zum andern lassen sich damit auch Kräfte zwischen einzelnen Molekülen messen, z.B. zwischen den „Klebemolekülen“, die Herzmuskelzellen miteinander verbinden.
Wir danken Michael Berg (Vorlesungssammlung), Prof. Dr. Jürgen Schnack (AG Theorie der kondensierten Materie), Dr. Christian Pilger, Prof. Dr. Thomas Huser (beide AG Biomolekulare Photonik), Ioannis Gkekas, Tim Baumann und Dr. Volker Walhorn (alle AG Biophysik und Nanowissenschaften) herzlich für ihre Zeit und die Möglichkeit, in physikalische Lehre und Forschunghineinzuschnuppern – und Volker Walhorn zudem für die exzellente Vorbereitung unseres Besuches.
Text und Fotos: Hr. Dr. Eckel