Das P-Seminar Physik am DESY

Nach mehr als einem halben Jahr Planung und Vorbereitung war es am 22. Juli 2015 endlich so weit: zehn Schülerinnen und Schüler des P-Seminars Physik und zwei Lehrerinnen trafen sich um 8.45 Uhr am Bahnhof in Ansbach, von wo aus die Reise in die Hansestadt Hamburg zum „Deutschen Elektronen-Synchrotron“ (DESY) startete.

Nach der Ankunft in Hamburg am frühen Nachmittag wurde zunächst die Jugendherberge „Horner Rennbahn“ aufgesucht, bevor es dann zum Abendessen in das Rollercoasterrestaurant „Schwerelos“ ging. Dieses Restaurant ist kein ganz normales Restaurant, denn hier werden Essen und Getränke nicht wie sonst von Bedienungen serviert, sondern nach Auswahl auf einem Display über ein Netz aus Schienen an den jeweiligen Platz transportiert, von wo aus zuvor bestellt wurde, also angewandte Physik! Abends stand der Besuch eines Open Air Kinos auf dem Programm. Im Innenhof des Altonaer Rathauses lief der Film „Die Entdeckung der Unendlichkeit“ über den Physiker Stephen Hawkins und seine Forschungen zum Thema Zeit.

Am nächsten Morgen besuchte das P-Seminar das Hauptziel der Fahrt, das DESY. Die Führung begann mit einem Vortrag über die Einrichtung, seine Forschungsarbeit und seine Projekte. Das DESY beschäftigt sich hauptsächlich mit Teilchenphysik, Beschleunigerphysik und Photonen- Forschung.
Die Teilchenphysik untersucht den Aufbau der Materie, der Atome und Moleküle im sogenannten „Standardmodell“. Bei der Beschleunigerphysik wird vor allem eine Antwort auf die Frage gesucht, wie man Teilchen beschleunigen kann. Um dieser Frage auf die Spur zu kommen gibt es am DESY eine Reihe von Anlagen, wie PETRA III (Positron-Elektron-Tandem-Ringanlage) oder LINAC (LINear ACcelerator = Linearbeschleuniger).
Der Schwerpunkt der Arbeit am DESY liegt heute im Bereich der Forschung mit Photonen. Es wird untersucht, wie die Beschleuniger als Lichtquelle genutzt werden können, wobei sowohl die Synchrotronstrahlung als auch die Röntgenstrahlung als Licht bezeichnet werden. Synchrotronstrahlung entsteht, wenn Elektronen auf gekrümmten Bahnen beschleunigt werden. Sie hat bestimmte Eigenschaften, wie eine starke Bündelung, hohe Intensität und ein breites Wellenlängenspektrum, was sie wiederum sehr interessant für die Forschung in vielen Bereichen der Chemie und der Biologie zur Strukturanalyse aber auch beispielsweise in der Kunst macht.
Durch die Forschung des DESY soll beispielsweise geklärt werden, woraus dunkle Materie, also der unsichtbare Teil des Universums – der mit immerhin 95% einen beträchtlichen Teil der gesamten Materie ausmacht – besteht. Zum Beispiel sucht die Industrie und Technik nach Supraleitern, die keinen elektrischen Widerstand besitzen.

Nach dem Vortrag begann die eigentliche Führung, bei der die Halle des Teilchenbeschleunigers PETRA III und der stillgelegte Beschleunigerring HERA (Hadron-Elektron-Ringanlage) im Zentrum standen. Im PETRA III liefen zur Zeit des Besuchs Forschungsarbeiten, weswegen nur die Halle um den Beschleuniger und der Beschleuniger von außen besichtigt werden konnten.

Beim stillgelegten HERA-Tunnel konnte die Anlage sogar von innen besichtigt werden. Der Ringbeschleuniger befindet sich 25m unter der Erde. Wir bekamen die verschiedenen Techniken zum Beschleunigen und Ablenken von Elektronen und Protonen erklärt und konnten die entsprechenden Bauteile besichtigen.
Für den Nachmittag hatte eine Gruppe des Seminars eine Stadtführung vorbereitet, bei der unter anderem das Chilehaus, das Rathaus, die Trostbrücke sowie die Kirchen St. Jacobi, St. Petri und St. Michaelis vorgestellt wurden. Der Abend stand dann zur freien Verfügung.