Wer oder was ist ein Z-Boson?
Eine Frage, die die wenigsten Menschen in der Münsteraner oder Paderborner Fußgängerzone spontan würden beantworten können. Doch dreißig Schüler*innen des Physik-Leistungskurses sowie der Grundkurse der Jahrgangsstufe Q2 gehören nun zu diesen wenigen.
Am 27.01. begaben sie sich, auf der Hinfahrt erstaunlicherweise ohne irgendwelche bahnbedingten Transportprobleme, an die Universität Münster, genauer zunächst in das Physik-Experimentierlabor MExLab und dann in das Institut für Kernphysik. Nach einer Einführung zum Thema Elementarteilchen durch Herrn Dreier, einen Astrophysiker, bauten die Schüler*innen unter Amleitung von Herrn Borgelt Nebelkammern: In einer von Isopropanoldampf gesättigten und mit Trockeneis (festem CO2) auf -80 °C abgekühlten Kammer kann man sie sehen, die Kondensstreifen von Teilchen aus der kosmischen Strahlung, also letztlich von der Sonne. Darauf ging es in die Mensa, in authentischer Umgebung die Nahrungsaufnahme von Studierenden einüben. Am frühen Nachmittag konnten wir in zwei Laborführungen (Frau Faber und Herr Dr. Wenz) Einblick darin erhalten, wie Detektoren für große Beschleuniger wie die am CERN gebaut werden und welche Probleme dabei auftreten. Mit solchen Geräten lassen sich z.B. Pionen von Elektronen separieren oder „WIMPs“, heiße Kandidaten für die sogenannte „dunkle Materie“, aufspüren – wenn es sie denn gibt. Dann traten die Eleven wieder in Aktion und werteten echte Daten des ATLAS-Detektors am LHC (Large Hadron Collider, bekannt von der Entdeckung des Higgs-Bosons 2012) aus. Am Ende des Workshops konnten die Nachwuchsphysiker*innen dem Z0-Boson, das für bestimmte Zerfälle von Elementarteilchen im Rahmen der sog. Schwachen Wechselwirkung verantwortlich zeichnet, sogar eine Masse geben: etwa 91 GeV (Giga-Elektronenvolt). Wem das nichts sagt, dem sei gesagt: die weitaus bekannteren Elektronen bringen (nach der Einsteinschen Energie-Masse-Äquivalenz E = mc2) nur 511 keV auf die „Waage“. Wem das immer noch nichts sagt: Zurück in die Fußgängerzone!
Wir bedanken uns bei David Borgelt, Jona Dreier, Luisa Faber, Dr. Daniel Wenz, Prof. Dr. Christian Klein-Bösing, Prof. Dr. Anton Andronic und nicht zuletzt den vier Schülerpraktikantinnen am MExLab für den interessantenEinblick in die Physik der kleinsten Bestandteile der Materie!
Text und Bilder: Herr Dr. Eckel