Kleine Teilchen, große Chancen: Die Heidelberger Physik feiert 70 Jahre CERN

Was ist das Universum und woraus besteht es? Zur Welt der kleinsten Teilchen und ihren Wechselwirkungen forschen Wissenschaftler aus der ganzen Welt seit sieben Jahrzehnten am CERN, der in der Nähe von Genf (Schweiz) gelegenen internationalen Forschungseinrichtung für Kern- und Teilchenphysik. Ihr Herz ist der Large Hadron Collider (LHC) – ein unterirdischer ringförmiger Teilchenbeschleuniger mit fast 27 Kilometern Umfang, in dem Protonen und Atomkerne gegenläufig auf nahezu Lichtgeschwindigkeit beschleunigt und zur Kollision gebracht werden. Dabei werden Zustände wie unmittelbar nach dem Urknall erreicht. Mithilfe spezieller Detektoren beobachten Forscherinnen und Forscher, welche Teilchen bei diesen Kollisionen entstehen. Maßgeblich an den Forschungsarbeiten beteiligt sind auch Physikerinnen und Physiker der Universität Heidelberg – so an den ALICE-, ATLAS- und LHCb-Experimenten. Ziel der Forschung ist es, aus den Teilchenkollisionen Informationen zu den bisher unbeantworteten physikalischen Fragen zur Zusammensetzung und der Entwicklung unseres Universums zu finden. Aus Anlass des 70-jährigen Bestehens der Forschungseinrichtung CERN – Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire – beteiligt sich auch die Fakultät für Physik und Astronomie der Ruperto Carola an einem bundesweiten Aktionsprogramm. Initiiert hat die Heidelberger Veranstaltungen Prof. Dr. Stephanie Hansmann-Menzemer vom Physikalischen Institut, die Sprecherin des LHCb-Forschungsschwerpunktes ist.

Für ein Science Pub Quiz – ein Wissenschaftsquiz in „Kneipenatmosphäre“ – öffnet das Kirchhoff-Institut für Physik am Abend des 19. September seine Türen. Die interessierte Öffentlichkeit ist eingeladen, in Gruppen von bis zu sechs Personen in lockerer Runde an witzigen und interessanten Fragen rund um die Teilchenphysik und das CERN zu knobeln. Von ihren Erfahrungen in der CERN-Forschung berichten dabei mit Prof. Dr. Monica Dunford und Dr. Sara Celani zwei Heidelberger Physikerinnen, die an den LHC-Experimenten ATLAS und LHCb beteiligt sind. Prof. Dunford befasst sich mit Proton-Proton-Kollisionen bei sehr hohen Energien – mit der Suche nach neuen Phänomenen außerhalb des sogenannten Standardmodells der Elementarteilchenphysik; Dr. Celani erläutert die Unterschiede zwischen Materie und Antimaterie. Das Science Pub Quiz beginnt um 19 Uhr.

Drei Kurzvorträge mit anschließender Podiumsdiskussion stehen am Abend des 20. September auf dem Programm. Neben Prof. Dunford gewähren Prof. Dr. Hans-Christian Schultz-Coulon und Prof. Dr. Ulrich Uwer Einblicke in die Geschichte des CERN; sie sprechen über die Forschungseinrichtung als Technologieschmiede und berichten über Highlights der physikalischen Forschung. Die drei Wissenschaftler, die selbst an zentraler Stelle in den CERN-Kollaborationen eingebunden und damit hautnah bei den Experimenten mit dabei sind, beantworten im Anschluss Fragen aus dem Publikum. Durch den Abend führt als Moderatorin die Physikerin Dr. Angela Halfar. Die Vorträge mit anschließender Diskussionsrunde finden in Hörsaal 1 des Kirchhoff-Instituts für Physik statt, Beginn der Veranstaltung ist um 19 Uhr. 

Eingebettet sind die beiden Abendveranstaltungen in ein Aktions- und Vortragsprogramm für Schulklassen ab Jahrgangsstufe 7, das am 19. und 20. September jeweils von 8 bis 14 Uhr stattfindet. Dazu gehören Kurzvorträge von Professorinnen und Professoren der Fakultät für Physik und Astronomie, die am CERN forschen. Sie nehmen die Schülerinnen und Schüler mit auf eine „Reise zum Urknall“, berichten über ein „kosmisches Antimaterierätsel“ oder erklären, worin sich Teilchen und Antiteilchen unterscheiden. Teil des Programms sind auch Führungen durch eine Ausstellung zur CERN-Forschung mit Experimenten zum Mitmachen sowie eine Augmented-Reality-Rallye, bei der computergestützt die großen LHC-Detektoren in Originalgröße dreidimensional zu bestaunen sind oder ein kosmischer Teilchenschauer sichtbar gemacht wird. Abgerundet wird das Aktionsprogramm durch die mobile Ausstellung „Urknall unterwegs“, die zu einer Zeitreise von den Anfängen unseres Universums bis in die Gegenwart einlädt. 

Die Teilnahme an den Abendveranstaltungen ist kostenlos und ohne Anmeldung möglich. Das Programm für Schülerinnen und Schüler steht auch interessierten Einzelpersonen offen. Es besteht jeweils ganztägig die Möglichkeit, die CERN-Ausstellung im Foyer des Kirchhoff-Instituts für Physik und den „Urknall unterwegs“-Tunnel zu besuchen oder an der Augmented-Reality-Rallye über den Campus teilzunehmen. Für die Teilnahme von Schulklassen ist eine Anmeldung per Mail erforderlich an: