{"id":1637,"date":"2024-08-08T11:31:05","date_gmt":"2024-08-08T09:31:05","guid":{"rendered":"https:\/\/ksr-lu.ch\/jahresbericht23-24\/?page_id=1637"},"modified":"2024-08-12T12:45:33","modified_gmt":"2024-08-12T10:45:33","slug":"fruehlingsstudienwoche-schwerpunktfach-physik-und-anwendungen-der-mathematik","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/ksr-lu.ch\/jahresbericht23-24\/fruehlingsstudienwoche-schwerpunktfach-physik-und-anwendungen-der-mathematik\/","title":{"rendered":"Fr\u00fchlingsstudienwoche Schwerpunktfach Physik und Anwendungen der Mathematik"},"content":{"rendered":"\n

Tarja Maienfisch
Sch\u00fclerin der Klasse L21c<\/p>\n\n\n\n

Die Schwerpunktfach-Studienwoche – von einigen gef\u00fcrchtet, von anderen schon hoffnungsvoll erwartet.
Beim Schwerpunktfach Physik und Mathematik (SPM) sah dies nicht anders aus. Aber zum ersten Mal \u00fcberhaupt in der Geschichte dieses Schwerpunktfachs an der KSR ging die SPM-Klasse auf eine mehrt\u00e4gige Klassenfahrt. Wenn das nicht einen Artikel wert ist!<\/p>\n\n\n\n

Wir begannen die Woche mit zwei Tagen vor Ort an der Kantonsschule, in denen wir uns in-tensiv mit dem Kegelschnitt befassten. Wir bauten Modelle von Kegeln aus Fimo und sollten sie dann auf verschiedenste Weise auseinanderschneiden, um zu untersuchen, was f\u00fcr Formen dabei entstanden. Nach dieser plastischen Arbeit ging es an die Mathematik dahinter, an die Erarbeitung der allgemeinen Kegelschnittgleichung, damit wir uns an die Doppelkegeln und damit die Dandelischen Kugeln wagen konnten. Danach ging es f\u00fcr uns ab nach draussen auf den Schulhof, wo wir, gest\u00e4rkt mit einem Eis, mit Kreide die verschiedenen Kegelschnitte zur Repetition und Festigung auf den Boden zeichneten \u2013 unter anderem Ellipsen, Parabeln und Hyperbeln im mathematischen Sinn.<\/p>\n\n\n\n

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Hof Schloss Heidelberg<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Nach diesen lehrreichen Tagen machten wir uns auf den Weg nach Deutschland. Um 8:10 Uhr trafen wir uns am Bahnhof Luzern und dann ging unsere Reise auch schon los. Rund vier Stunden mit dem \u00d6V waren wir unterwegs auf unserer Reise zur Jugendherberge in Heidelberg. Von da zogen wir auf nach Schloss Heidelberg, zuerst mit dem Bus und dann den steilen Pfad an der grossen Schlossmauer hoch, wo wir vieles \u00fcber die fr\u00fcheren Kurf\u00fcrsten und von der spannenden Geschichte des Aufbaus dieses Schlosses erfuhren. Jeder neue F\u00fcrst verwirklichte seine Lebensidee in einer Erweiterung des Bauwerks. Unz\u00e4hlige Male wurde die Konfession gewechselt, was zu den unterschiedlich gepr\u00e4gten Symbolen f\u00fchrte. Nach dieser Besichtigung gingen wir gemeinsam etwas zu Abend essen.<\/p>\n\n\n\n

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Bruce-Teleskop<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Nach der St\u00e4rkung ging es ab zur Landessternwarte. Wir wurden zuerst \u00fcber den Planetenweg gef\u00fchrt. Zwei Physiker erz\u00e4hlten uns vieles zu jedem Planeten und seiner spezifischen Beschaffenheit: zum Beispiel zum Mars, welcher rot erscheint aufgrund des Rosts im Marsgestein; zum Uranus, dessen Rotationsachse um \u00fcber 90\u00b0 geneigt ist,weswegen er auf seiner Umlaufbahn \u00abrollt\u00bb. Am Ende des Planetenwegs angekommen, standen wir inmitten von verschiedenen grossen Kuppen mit Teleskopen drin. Leider waren nicht mehr alle funktionst\u00fcchtig, aber es gab auch welche, die noch vollumf\u00e4nglich in Betrieb waren. Zuerst w\u00e4re gedacht gewesen, dass wir unsere eigenen Beobachtungen anstellen k\u00f6nnen, jedoch liess es das Wetter nicht zu. Die Wolken verdeckten die Sicht. Das kurz vor 1900 erbaute Bruce-Teleskop (zu sehen auf dem Foto) war auch ohne direkte Verwendung eindr\u00fccklich zu begutachten. Es ist ein sogenanntes Doppelteleskop, welches Verwendung in der Astrofotografie findet. Mit seinen beiden 40 cm-\u00d6ffnungen war dieses Teleskop um die Jahrhundertwende einer der lichtst\u00e4rksten Doppelastrografen weltweit.<\/p>\n\n\n\n

Aufgrund des schlechten Wetters verlagerten wir die Himmelsbeobachtung ins Planetarium,  wo uns genauer von den Himmelsk\u00f6rpern und unserem expandierenden Universum berichtet wurde. Nach diesem langen Tag hiess es dann auch f\u00fcr uns, ab ins Bett.<\/p>\n\n\n\n

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Klasse L21c und K21a in der Experimenta<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Am Donnerstag besuchten wir die Experimenta in Heilbronn. Die Experimenta ist Deutschlands gr\u00f6sstes Wissenschaftszentrum. Sie wurde mit dem Auftrag, die Wissenschaft an die \u00d6ffentlichkeit zu bringen, errichtet. Man konnte \u00fcber mehrere Stockwerke Experimente durchf\u00fchren und Wissenschaft auf eigene Faust entdecken. Das Motto dieser Institution lautet: \u00abDu bist Wissenschaft. Du schaffst Wissen.\u00bb Und genau das machten wir.<\/p>\n\n\n\n

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Staudammprojekt in der Experimenta<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Wie ein Magnet wirkte der Ausstellungsteil mit dem Wasserbecken auf uns. Nun fragt man sich nat\u00fcrlich: \u00abWas macht eine Gruppe Jugendlicher, wenn sie ein mehrteiliges Wasserbecken sieht, welches mit einer Art Wasserfall verbunden ist?\u00bb. Genau, einen Staudamm bauen. Wir waren, wie es sich herausstellte, sehr gekonnte Baumeister\/innen. Dies konnte man sehr gut daran erkennen, dass wir das Becken fast \u00fcberfluteten. Nebst dieser Entwicklung unserer Bauingenieur-F\u00e4higkeiten durften wir im Science-Lab Fahrzeug-Roboter programmieren, Papier-Flugzeugmechanik studieren, eigene F\u00e4higkeiten (Rhythmus, Kraft, Pr\u00e4zision, etc.) unter Beweis stellen und vieles mehr.<\/p>\n\n\n\n

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Besuch des Max-Planck-Instituts f\u00fcr Kernphysik<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Zum kr\u00f6nenden Abschluss gingen wir am Freitag in die Kernphysikabteilung des Max-Planck-Instituts und besichtigten die Forschungseinrichtungen. Es begann mit einem Vortrag \u00fcber das Grundkonzept des Instituts und dessen Nutzen. Danach wurden gewisse Themen beim Rundgang vertieft. Obwohl wir nicht den ganzen Fachwortschatz im Detail verstanden, war es dennoch sehr informativ und spannend. Besonders beeindruckend war der kryogene Speicherring, welcher f\u00fcr Kollisionsexperimente verwendet wird. Von aussen sieht man die Anlage normalerweise nur durch Bilder, welche an den Aussenw\u00e4nden der Apparatur befestigt waren. Wir hatten jedoch Gl\u00fcck und es wurden zum Zeitpunkt unseres Besuches Wartungsarbeiten verrichtet, was uns den sensationellen Einblick in den Aufbau des Rings erm\u00f6glichte. Aufgrund der speziellen Bauart werden nicht nur Kollisionen von zwei Teilchen, welche aufeinander zufliegen, vermessen, sondern auch Kollisionen mit einer sehr niedrigen Relativgeschwindigkeit der beiden Teilchen hervorgerufen. Auf diese Weise kann das Universum in seinen jungen, kalten Jahren studiert werden.<\/p>\n\n\n\n

In andere Experimente, wie die Ionenfalle, konnten wir selbstverst\u00e4ndlich nicht reinsehen. Dennoch war es sehr spannend zu erfahren, wie geladene Teilchen in elektrischen Feldern gefangen werden k\u00f6nnen. Ein weiteres Forschungsprojekt, welches uns vorgestellt wurde, war zur Aufdeckung dunkler Materie. Dieses Projekt l\u00e4uft seit Jahren tief unterhalb der Erdoberfl\u00e4che in Italien. Der Beweis der Existenz sogenannter WIMPs, vermutete Teilchen dunkler Materie im Universum, ist bisher noch nicht gelungen. Wir bleiben gespannt, was die Zukunft bringt.<\/p>\n\n\n\n

Nach diesen Besichtigungen und Inputs war sogar noch etwas Zeit \u00fcbrig, die wir nutzten, in einen weiteren Teil des Instituts reinzuschauen: der nichtthermischen Astrophysik. Dabei wur-den uns auf Grossleinw\u00e4nden Fotos des Tscherenkow-Teleskops in Namibia gezeigt. Mit die-sem werden Gammastrahlungen (hochenergetische Strahlung) gemessen, die von hochener-getischen Teilchen ausgestrahlt werden, welche sich innerhalb oder ausserhalb unserer Ga-laxie befinden. Dabei werden die Quellen und auch die Beschleunigungsprozesse dieser Teil-chen untersucht.<\/p>\n\n\n\n

Mit diesem Einblick in das Max-Planck-Institut ging die Woche leider schon zu Ende und wir mussten uns wieder auf den Heimweg begeben. Das Fazit: Es lohnt sich definitiv, die Schwer-punktfach-Studienwoche hoffnungsvoll zu erwarten!<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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