(c) DPG / Ohse 2017

Workshops

Die interaktiven Workshops sorgen für Abwechslung. Hier müssen die Teilnehmenden nicht stillsitzen und zuhören, sondern dürfen Physik aktiv be-greifen und gemeinsam physikalische Themen erarbeiten. Studierenden und Promovierende leiten die Workshops. Zur Vorbereitung auf die Podiumsdiskussion gibt es einen extra Workshop mit dem Moderator.

Samstag

Einsteins Geometrie

Stina Scheer, Albert-Einstein-Institut Hannover

Bei diesem Workshop wollen wir versuchen der geometrischen Natur der Gravitation auf die Spur zu kommen. Was ist eigentlich eine gekrümmte Raumzeit? Wie entstehen Gravitationswellen? Und was passiert mit meiner Uhr in der Nähe von Schwarzen Löchern? Diese Fragen versuchen wir mir Hilfe von anschaulichen Überlegungen, Experimenten und kleinen Rechnungen zu beantworten.

original.jpg
original.jpg

 

Filmphysik

Sandra Unruh, Universität Bonn

Physikalische Gesetze zeichnen sich dadurch aus, dass sie überall im Universum zu allen Zeiten gültig sein müssen. Hollywood und Co. sehen das allerdings nicht so eng. Was ist dran an Zeitreisen, Wurmlöchern oder Antimaterie-Bomben? Wie realistisch sind menschengemachte Schwarze Löcher und warum sprechen alle Aliens eigentlich Englisch? In diesem kleinen Workshop erarbeiten wir anhand von guten und schlechten Filmbeispielen aktuelle Entwicklungen in der (Astro)Physik.

0a2793ba-7607-458a-9166-0e129b956708.png
0a2793ba-7607-458a-9166-0e129b956708.png

 

Der Wettstreit der vier Grundkräfte

Steffi Moll, Laurita Rodríguez-Gómez, Physikshow der Universität Bonn

Es war einmal ein König der Großen Vereinheitlichten Theorie, der hatte vier Kinder: die starke und schwache Kraft, die elektromagnetische Kraft und die Gravitation. Die GUT-Ära neigte sich dem Ende zu und der König wurde alt. Er dachte über sein Erbe nach und rief seine geliebten Kinder zu sich. Diejenige Kraft, die alle Informationen über die Schönheit der Welt verkünden könnte, sollte sein Erbe antreten. Die vier Grundkräfte zogen aus, um anhand von kraftvollen Experimenten die Welt vollständig zu erklären. So begann der Wettstreit der vier Grundkräfte. Wer wird sich als würdig erweisen, die Weltformel zu erben?
In diesem Workshop erarbeiten wir eine Physikshow, die wir am selben Abend auf der Schülertagung aufführen. Gemeinsam erschaffen wir ein Märchen über Astronomie und Teilchenphysik. Die Teilnehmenden stehen dabei selbst auf der Bühne und verkörpern die vier Grundkräfte.

 

"Physik im Kopf" - Vorbereitung der Podiumsdiskussion

Philipp Seibt - Moderator der Podiumsdiskussion

Das Gehirn zählt zu den geheimnisvollsten Teilen des menschlichen Körpers. In der Podiumsdiskussion am Samstagnachmittag berichten renommierte Experten wie sie versuchen, das Gehirn zu verstehen - und diskutieren, was die Physik dazu beitragen kann. In diesem Workshop wollen wir die Diskussion vorbereiten. Welche Fragen kann man stellen? Was macht eine gute Frage aus? Wer sind die Referenten? Und wo sind sie vielleicht unterschiedlicher Meinung? Für diese und andere Punkte wollen wir gemeinsam Antworten finden - und das Gelernte direkt im Anschluss anwenden.

 

Symmetrie in der Physik

Hannes Vogel, Humboldt-Universität zu Berlin

Unsere Welt ist in hohem Maße symmetrisch. Das kann man nicht nur dem eigenen Gesicht ansehen. Alles, was wir an Physik beschreiben können, weißt gewisse Symmetrien auf. Einige sind offensichtlich, wie beispielsweise die Spiegelsymmetrie, andere etwas versteckter. In diesem Workshop gehen wir den Symmetrien auf den Grund. Dabei erfahren wir, wie aus Symmetrien beispielsweise die Energieerhaltung folgt. Sogar Symmetrien zu brechen, kann für spannende Physik sorgen – vom Higgs-Mechanismus bis hin zu Einzelphotonenlasern.

4244421127_7330204c86_o.jpg
4244421127_7330204c86_o.jpg

Sonntag

Quantum technology research through games

Shaeema Zaman Ahmed, Head of Quantum Outreach, Center for Community Driven Research in Aarhus (Denmark)

We are entering an era of revolution in technology called ‘Quantum Technology’. Quantum technologies use the properties of quantum effects – the interactions of molecules, atoms, photons, known as quantum objects – to create practical applications in many different fields. It is an upcoming field of research where scientists are manipulating and sensing these individual particles, measuring and exploiting their properties. This is leading a significant development of quantum technologies and major technical advances in many different areas, including computing, sensors, simulations, cryptography and telecommunications.

In this workshop, you will be a citizen scientist and participate in quantum technology research by playing games based on simulation of real quantum experiments. Gamification is one of the new and innovative ways for scientists to make science problems tangible for everyone. Also, through games, anyone can visualise the scientific problem and understand the quantum world such that you can be a citizen scientist and  participate in our quantum technology research.

 

Von topologischen Magneten zu modernen Speichermedien - Oder wie man sich magnetische Igel züchtet

Benjamin Wolba, KIT

Als 2016 der Nobelpreis für Physik verkündet wurde reichten Worte alleine nicht. Stattdessen wurde gleich zu Brezeln, Donuts und Berliner gegriffen, um zu erklären warum ein Donut zu einer Tasse äquivalent ist und was topologische Phasen denn eigentlich sind, für deren Beschreibung es ja den Nobelpreis gab. In diesem Workshop werden wir uns mal genauer anschauen, womit sich Topologie beschäftigt und was das mit Magneten und modernen Speichermedien zu tun hat.

 

Nebelkammer - Teilchen sichtbar machen

Inga Woeste & Till Fohrmann, Universität Bonn

Aus dem Weltall treffen ständig kosmische Teilchen auf die Erde. Obwohl diese Teilchen sekündlich durch uns hindurch fliegen, können wir sie nicht spüren oder sehen. Aber mit einer Nebelkammer kan man diese Teilchen erforschen. Sie ist ein einfacher Detektor, der bereits nach wenigen Minuten die ersten Teilchenspuren sichtbar macht. Ziel des Workshops ist das Identifizieren und Beschreiben unterschiedlicher Teilchenspuren. Außerdem erfahrt Ihr, was kosmische Teilchen sind und wie die Teilchenspuren in der Nebelkammer entstehen.

20181109-Samuel-Ritzkowski-School-Day-3.jpg
20181109-Samuel-Ritzkowski-School-Day-3.jpg
 

3D Druck - Zukunftstechnologie oder Zeitverschwendung?

Marek Hauschild

Der 3D Druck geht immer wieder durch die Medien, aber ist der Hype gerechtfertigt?
In diesem Workshop werden die Ducker einmal genauer unter die Lupe genommen und geschaut wofür diese sinnvoll einsetzbar sind. Vor allem wird es um den Hobbydruck gehen, weshalb zwei Drucker bereitgestellt und Softwares (CAD und Slicer) ausprobiert werden.
Das Ziel des Workshops ist es zu verstehen wofür 3D Druck hilfreich ist und wie ihr selber mit dem Drucken anfangen könnt. Es werden keine Vorkenntnisse benötigt.

 

Negative Wurzeln und Schwingungen - Eine Einführung in komplexe Zahlen

Sören Kotlewski, Universität Bonn

Die quadratische Funktion x2+ 1 = 0 hat keine Nullstelle.” - Das lernt man bereits in der Schule. In vielen Bereichen der Mathematik, zum Beispiel der Linearen Algebra, ist es aber von entscheidender Bedeutung, dass alle Polynome Nullstellen besitzen. Eine Lösung für dieses Problems konnte erst durch Gauß im 19. Jahrhundert mit der Einführung der komplexen Zahlen formuliert werden. Neben der Tatsache, dass alle Polynome von komplexen Zahlen in Linearfaktoren verfallen und so mit Nullstellen besitzen, zeichnen sie sich durch viele weitere Eigenschaften aus. So bilden sie zum Beispiel einen algebraisch abgeschlossenen, vollständigen Körper, eine sehr wichtige Struktur der Mathematik und lassen sich durch eine zweidimensionale Ebene beschreiben. Doch was hat all dies mit Schwingungen zu tun? Eine Antwort auf diese Frage liefert die ”Euler-Identität”.
Neben der Konstruktion von komplexen Zahlen und einigen elementaren Operationen werden wir hauptsächlich wichtige Anwendungen von komplexen Zahlen in der Physik kennenlernen, insbesondere bei Schwingungen und Fourieranalysen. Wenn es die Zeit zulässt, werden wir den Workshop mit einem Ausblick auf die Formalisierung der Quantenmechanik abschließen, die ebenfalls auf komplexen Zahlen basiert.