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2 Das Institut für Hochenergiephysik (HEPHY) steht seit vielen Jahren nicht nur für Spitzenforschung an vorderster Front, sondern auch für eine lebhafte und verständliche Darstellung unseres durchaus komplexen Forschungsgebiets für die interessierte Öffentlichkeit. Wir haben dabei für (fast) alle Altersgruppen ab 6 Jahren spezielle Angebote, die in dieser Broschüre vorgestellt werden. Alle unsere Angebote sind gratis (mit Ausnahme von Transportkosten bei größeren Entfernungen) >18 Lange Nacht der Forschung Science On Stage University meets Public Begabtenakademie Physik zum Anfassen Kinderuni Masterclasses Wanderausstellung

3 u Zielgruppe: Schulstufe Schon seit 2001 hat unser Institut eine eigene Ausstellung, die seitdem durch über 50 Schulen Österreichs gewandert ist (Stand Mai 2009). Parallel zur Ausstellung bieten wir ein Rahmenprogramm mit Vorträgen unserer WissenschafterInnen. Primär wendet sich diese Ausstellung an SchülerInnen der Oberstufe, auf Wunsch haben wir aber auch ein spezielles Programm für jüngeres Publikum im Angebot. In speziellen Führungen vermitteln wir Lehrkräften die notwendigen Grundlagen, damit diese auch selbst die Themen mit ihren SchülerInnen erarbeiten können. u für alle Altersstufen Anlässlich der Inauguration des LHC im Herbst 2008 wurde unsere Ausstellung komplett neu gestaltet. Knapp drei Wochen lang gastierte sie in der Aula der Wissenschaften und lockte dabei rund 5000 BesucherInnen an. Mit einer durchgehenden Betreuung durch unsere MitarbeiterInnen war es nicht nur möglich, weit über 100 Schulklassen durch die Ausstellung zu führen, sondern auch den anderen BesucherInnen für Antworten aus erster Hand und ausführliche Diskussionen zur Verfügung zu stehen. Die Festlichkeiten zur Inauguration wurden live vom CERN übertragen und durch ein umfangreiches Programm mit Vorträgen und ein Wissenschaftskabarett der Sciencebusters abgerundet.

4 Bilder von links oben im Uhrzeigersinn: CMS Station, LED-animiertes 3D-LHC-Modell, Lichtsäule mit Szintillatoren und Optohybriden, GRID-Weltkugel;

5 Der LHC ist ein eindrucksvoller Beweis für die Schlagkraft der Grundlagenforschung und deren Bedeutung für die technologische Weiterentwicklung. Ganz besonders freue ich mich über die starke österreichische Beteiligung an den verschiedenen Teilprojekten dieses größten Experiments der Wissenschaftsgeschichte. Bundesminister Dr. Johannes Hahn besucht die LHC Ausstellung Bundesminister Hahn, Oktober 2008 * Science Busters auf der Inauguration Vortrag von Dr. Robert Schöfbeck * Quelle: Bundesministerium für Wissenschaft und Forschung,

6 aus dem Gästebuch

7 Ein besonderer Blickfang auf unserer Ausstellung und bei anderen Gelegenheiten ist unsere Funkenkammer. u Was macht eine Funkenkammer? Eine Funkenkammer macht die allgegenwärtige kosmische Strahlung sichtbar, die an den Grenzen unserer Atmosphäre beim Aufprall hochenergetischer Teilchen aus den Tiefen des Weltalls entsteht. Diese Strahlung besteht zum Großteil aus sog. Myonen das sind Teilchen, die den Elektronen sehr ähnlich sind, aber ungefähr die 200-fache Masse besitzen. Sie ist völlig natürlichen Ursprungs, überall auf der Welt vorhanden, und für den Menschen ungefährlich. Dächer und auch mehrere Stockwerke sind für diese Teilchen kein Hindernis, sodass die Funkenkammer problemlos in Gebäuden funktioniert. u Wie funktioniert eine Funkenkammer? In der Funkenkammer befindet sich ein Stapel von Metallplatten, zwischen denen eine hohe elektrische Spannung angelegt wird, sobald ein Teilchen in den Detektor eindringt. Zwischen den einzelnen Metallplatten befindet sich ein Gas, dessen Moleküle entlang der Flugbahn des kosmischen Teilchens ionisiert werden. Entlang dieses Ionisationskanals bildet sich nun ein elektrischer Funkenüberschlag aus, der mit freiem Auge gut erkennbar ist, und somit die Spur des kosmischen Teilchens sichtbar macht. u Wo kann ich diese Funkenkammer sehen? Üblicherweise befindet sich die Funkenkammer auf unserer Wanderausstellung. Allerdings stellen wir sie gerne auch für andere Veranstaltungen zur Verfügung. Visualisierung kosmischer Strahlung

8 u Zielgruppe: Schulstufe Einmal im Jahr werden von uns besonders interessierte Jugendliche in unser Institut eingeladen. Nach einem Crashkurs in Teilchenphysik sind die SchülerInnen am Nachmittag bereits in der Lage, selbst echte experimentelle Daten am PC auszuwerten. Die Masterclasses sind ein international durchgeführtes Event, an dem jährlich einige tausend Schüler teilnehmen. Ins Leben gerufen anlässlich des Weltjahres der Physik 2005 von der European Particle Physics Outreach Group (EPPOG), findet es nun jedes Frühjahr über den Zeitraum von ca. 3 Wochen an über 70 Standorten weltweit statt. Österreich ist mit zwei Standorten in Wien und weiters in Graz und Innsbruck an jeweils einem Tag beteiligt. Die Veranstaltungen werden vom HEPHY national koordiniert. Im Rahmen einer Videokonferenz mit dem CERN und den anderen internationalen Masterclasses, die am selben Tag stattfinden, werden die Ergebnisse untereinander verglichen und mit den Experten am CERN diskutiert. ein Tag als Teilchenphysiker u Zielgruppe: Schulstufe Ziel der Begabtenakademie NÖ ist es, begabten Kindern und Jugendlichen in unterschiedlichen Themenfeldern ein Angebot zur Talentförderung zu machen. Unser Institut beteiligt sich an diesem Förderangebot zur Zeit mit Kursen für 8-11 Jährige. Im Grundkurs wird bereits ein sehr anspruchsvolles Programm geboten: Materie- und Kraftteilchen, Antimaterie, Neutrinos und viele weitere Themen werden erörtert, aufgelockert durch Experimente wie dem selbstgebauten Teilchenbeschleuniger. Da selbst das einigen der Kinder noch zu wenig ist, geht es im Fortsetzungskurs um brandaktuelle Themen wie das geheimnisvolle Higgsteilchen, dunkle Materie und Supersymmetrie. Sie lernen wie ein Teilchendetektor funktioniert, und erringen selbst anhand ihrer Analyse der Teilchenkollisionen eine wichtige physikalische Erkenntnis: die Universalität der Leptonen.

9 u Zielgruppe: Schulstufe Wie erzeuge ich einen Mini- Urknall? Mit Vorlesungen wie dieser für 10-12jährige Studenten beteiligt sich unser Institut schon seit 2007 an der Wiener Kinderuni. Die Kinder werden damit an die modernsten Themen der Wissenschaft herangeführt, können kosmische Myonen in der Funkenkammer beobachten und experimentieren mit einer sogenanten Gaussian Gun. Bildquelle: Kinderbüro der Universität Wien u Zielgruppe: Schulstufe Mit diesem Angebot für Volkschüler möchten wir auf altersentsprechendem Niveau einen kleinen Einblick in unsere Arbeit geben und beantworten dabei die Fragen: Was sind Teilchen? Und wie können wir mit ihnen forschen? Wichtig ist uns keinen Frontalvortrag zu halten, sondern die Kinder von Beginn an intensiv in die Erarbeitung des Themas miteinzubeziehen. Wir betonen dabei auch sehr das spielerische Element und bringen dazu eine Reihe von spannenden Dingen mit, die die Kinder selber angreifen und bedienen können, z.b. Plasmakugeln, eine Influenzmaschine oder einen Elektronikbaukasten. Um die Funktionsweise eines Teilchenbeschleunigers zu demonstrieren, haben wir auch eine Gaussian Gun dabei.

10 Das neueste Projekt unseres Instituts, derzeit noch in Vorbereitung, ist ACCORD (Austrian Educational Cooperation for a COsmic Ray Detector). Nach dem Vorbild von Ländern wie den USA, Deutschland, Schweden, Dänemark und einigen anderen mehr soll hierbei ein Netz von Myon-Detektoren zur Analyse des Spektrums der hochenergetischsten Teilchen der kosmischen Strahlung errichtet werden, deren Ursprung immer noch rätselhaft ist. Das besondere an diesem Projekt ist, dass die einzelnen Detektoren auf Schuldächern installiert werden. Schüler werden so direkt Teil des Experiments, vom Aufbau der Detektoren, ihrer Wartung bis hin zur Analyse der Daten mit anschließender wissenschaftlicher Publikation der Ergebnisse. 10 der Projekt-Leiter von ACCORD erklärt Margit Fischer das Experiment

11 Etwa einmal jährlich veranstalten wir eintägige Seminare für PhysiklehrerInnen. Sie umfassen typischerweise folgende Punkte: u Das Standardmodell der Teilchenphysik u Beschleuniger und Detektoren u Praktikum am PC: Zerfälle des Z-Bosons im OPAL-Experiment am CERN u nach Möglichkeit Liveschaltung zum CERN (Videokonferenz) u Informationen über die Möglichkeit einer Exkursion zum CERN mit einer Schülergruppe u Vorstellung unseres Masterclasses-Programms für Oberstufenschüler u Vorstellung unserer Unterrichtsmaterialien 1 CD mit Powerpointpräsentationen zu den Themen u Physik der Elementarteilchen u Instrumente u Kosmologie und Astrophysik u Horizonte der Teilchenphysik Die CD ist gegen einen Unkostenbeitrag von 5 Euro bei uns am Institut erhältlich. 11

12 u Lange Nacht der Forschung: Unser Institut nimmt an dieser Veranstaltung regelmäßig mit unserer Funkenkammer teil, die ein großes Publikumsinteresse erweckt. u Science on Stage: Wir beteiligen uns regelmäßig mit Präsentationen und Experimenten am National Event. u University meets Public: Wir haben eine Reihe von Kursen im Rahmen dieses Programms der Volkshochschulen angeboten. Aktuelle Informationen zu allen Veranstaltungen & Anmeldungen: veranstaltungen.hephy.at Impressum: Institut für Hochenergiephysik Nikolsdorfer Gasse Wien, Austria Tel: +43 (1) Fax: DW 54 Homepage: hephy.at Fotos: HEPHY, wenn nicht anders angegeben; Grafik: Thomas Reibnegger