Warum deine Zeit schneller vergeht als meine – Eine Einführung in die spezielle Relativitätstheorie

Leoni Troche

Bewegte Uhren gehen langsamer. Wie? Was dieser Satz beschreibt, ist ein echtes Phänomen in unserem Universum, um das es in diesem Workshop gehen soll: die Zeitdilatation. Ohne Vorwissen in höherer Mathematik vorauszusetzen, werden wir anhand eines Gedankenexperiments – der sogenannten "Lichtuhr" – erkunden, wie die Zeit für alle von uns anders vergehen kann. Damit gehen wir einem wichtigen Teil der Speziellen Relativitätstheorie von Einstein auf den Grund und lüften das Geheimnis, warum Reisen in die
Zukunft tatsächlich möglich ist. Macht euch bereit für eine spannende Reise, die euer Verständnis von Zeit auf den Kopf stellen wird!

Ultraschnelle und extrem genau – wie man Moleküle filmt

Sabine Rockenstein

Die Dynamik von Molekülen sichtbar zu machen, ist eine Herausforderung, denn sie spielt sich auf extrem kurzen Zeitskalen ab. Deshalb machen nur ultrakurze Lichtpulse es möglich, die elektronischen Prozesse und Schwingungsbewegungen, die durch Strahlung innerhalb von Molekülen hervorgerufen werden, in Echtzeit beobachten zu können. Diese sind spannend, denn auf ihnen basieren Prozesse wie zum Beispiel Photosynthese und Sehvermögen, ohne die das Leben, wie wir es kennen, nicht möglich wäre.

Im Workshop gehen wir der Frage auf den Grund, wie wir Moleküle mit Lichtpulsen beobachten können (und warum diese dafür ultrakurz sein müssen und wie kurz ultrakurz eigentlich ist) und wie uns das hilft, chemische Reaktionen besser zu verstehen und in Zukunft vielleicht sogar steuern können. Zusätzlich erfährst du, wie die tägliche experimentelle Arbeit in einem Labor aussieht, wenn man mit hochmodernen, ultrakurz gepulsten und höchst intensiven Lasern hantiert.

Das Unsichtbare sichtbar machen: DIY-Nebelkammern

Rojin Aksu und Sophia Helfer

Wir sind im Alltag ständig von ionisierender Strahlung umgeben, sei es durch radioaktive Zerfälle oder durch kosmische Teilchen aus dem Weltall. Diese Strahlung können wir nicht direkt sehen oder spüren, die Teilchen sind viel zu klein. Doch mit einer Nebelkammer lassen sich ihre Spuren sichtbar machen.
In diesem Workshop habt ihr die Möglichkeit, selbst eine Nebelkammer zu bauen und echte Teilchenspuren zu beobachten. Wir sprechen darüber, warum man diese Spuren überhaupt sehen kann, welche Spurtypen es gibt und welche Teilchen sie hinterlassen haben. Außerdem erfahrt ihr, was kosmische Teilchen eigentlich sind und wie die Nebelkammer als einer der ersten „Teilchendetektoren“ unser Verständnis der Teilchenphysik verbessert hat.

AlgoRhythmus – ein physikalischer Tanz-Workshop

David Ohse und Yumi Johanna Tanabe

Tango Argentino ist die Kunst, leidenschaftlich mit den Füßen zu träumen. Als frei improvisierter Paartanz hat der ursprüngliche Tango erstaunlich viel mit Physik, Mathematik und Informatik zu tun. In diesem Workshop programmieren wir erste Schritte und Drehungen, schwingen Schrödingers Tanzbein und bringen einfache Algorithmen auf die Tanzfläche. Zum Abschluss tanzen wir sogenannte CPT-Transformationen, das heißt wir spiegeln Tanzfiguren im Bezug auf Ladung, Raum und Zeit. Diese Transformationen spielen in der Teilchenphysik eine besondere Rolle. Als erfrischende Abwechslung zum vielen Sitzen auf der Tagung bringt dieser Workshop euch mit Tangomusik in Bewegung. So macht der Tango-Workshop auch ohne Tanzvorerfahrungen Spaß.

Wie schreibt man einen Raytracer

Armas Scharpegge

Raytracing ist eine Methode um realistische Bilder aus virtuellen 3D Welten zu
generieren. Dabei werden im Grunde nur die einzelnen Lichtstrahlen simuliert,
die schließlich in die Kamera fallen. Dadurch können viele Phänomene wie
Lichtbrechung oder Nebel sehr gut abgebildet werden. Im Workshop werden zuerst
die mathematischen und physikalischen Grundlagen erklärt. Anschließend habt ihr
die Chance direkt euren eigenen Raytracer anzufangen, wenn ihr schon
programmieren könnt und einen Laptop dabei habt. Daneben wird es weitere
theoretische Einblicke und Aufgaben geben, die gut als Vorbereitung dienen,
damit man zu Hause um so schneller starten kann. Die Grundlagen der
Vektorrechnung werden vorausgesetzt.

Die Weiten des Universums

Paulina Huy

Hast du dich schon einmal gefragt, was genau am Nachthimmel leuchtet? In diesem
Workshop entdecken wir gemeinsam, welche Himmelskörper wir mit bloßem Auge oder
mit einfachen Hilfsmitteln beobachten können - von Sternen über Planeten bis hin
zu fernen Galaxien. Wir sprechen über den Aufbau des Universums, wie es
strukturiert ist, und wie Wissenschaftler die gewaltigen Entfernungen zwischen
Himmelsobjekten messen können. Neben Rechnungen wird es auch die Möglichkeit
geben eine Sternkarte zu basteln. Keine Vorkenntnisse nötig - nur Lust auf
Astronomie.

Eine kurze Einführung in die Detektorphysik

Niklas Grün

Auf der Spur der kleinsten Teilchen. Wie spürt man Teilchen auf, die man nicht sehen kann? An großen Teilchenbeschleunigern wie dem Large Hadron Collider (LHC) am CERN machen riesige Hightech-Detektoren Unsichtbares sichtbar. In diesem Workshop erfahrt ihr, wie diese Detektoren funktionieren, welche Geheimnisse des Universums sie lüften – und warum Physik hier spannender ist als jeder Krimi.

Quantenspiele

Verena Feulner

In diesem Workshop entdeckt ihr mit spannenden Quantenspielen (am PC und analog) die geheimnisvolle Welt der Quantenmechanik. Ihr lernt, wie Teilchen gleichzeitig an mehreren Orten sein können oder miteinander verbunden bleiben und benutzt diese Phänomene in den Spielen. Ohne komplizierte Formeln versteht ihr spielerisch, was Superposition und Verschränkung bedeuten. Erlebt Physik einmal ganz anders.

Klimaphysik mal anders

Max Tuchtenhagen

Was hat der Klimawandel mit einem Auto gemeinsam? Wer schon einmal bei strahlendem Sonnenschein in ein Auto gestiegen ist, dem wird sicherlich aufgefallen sein, dass es im Innenraum des Autos viel heißer ist als außerhalb. Woran dies liegt und was dieser Effekt mit dem Klimawandel gemeinsam hat, wollen wir gemeinsam untersuchen.
Neben dieser Frage wirst Du in diesem Workshop einen Einblick in den Bereich Klimaphysik bekommen. Denn Klimaphysik als Teilbereich der Geophysik kann viel spannender sein, als Du vielleicht denkst. Sie beschäftigt sich mit den physikalischen Prozessen und Gesetzmäßigkeiten im Klimasystem der Erde.

Digitale Verteidigung gegen die dunklen Künste

Wojtek Morawiec

Um im Internet sicher unterwegs zu sein, muss man nicht nur seine Systeme up to date halten, sondern auch an den Sicherheitsfaktor Mensch denken. In einem lockeren und einsteigerfreundlichen Workshop schauen wir uns gemeinsam einige Tools und Vorgehensweisen an, die man gut im Alltag verwenden kann. Das werden sein: Zwei-Faktor-Authentisierung, Passwort-Manager, VPN und wenn die Zeit reicht Tor-Browser. Bitte bringt einen eigenen Laptop oder ein anderes internetfähiges Gerät mit.