Physik am Samstag

Die beliebte Vorlesungsreihe der modernen Physik ist ein kostenfreies Angebot für Schülerinnen und Schüler der Oberstufe. Wir, die Institute der Physik der Johannes Gutenberg-Universität Mainz, möchten euch mit dieser Veranstaltung die Möglichkeit bieten, moderne Wissenschaft hautnah zu erleben.

An vier Samstagen geben wir Einblicke in unseren Arbeitsalltag und berichten über spannende physikalische Phänomene und aktuelle Fragestellungen in der Forschung.

 

Jede:r kann teilnehmen

Unsere Veranstaltung richtet sich insbesondere an Schülerinnen und Schüler der Oberstufe, aber natürlich sind auch Lehrerkräfte (gerne auch zusammen mit Schülergruppen) sowie alle anderen Physikinteressierten willkommen. Für die Teilnahme braucht ihr keine speziellen Vorkenntnisse, sondern nur Lust darauf, Neues kennenzulernen.

 

Ablauf

Euch erwarten drei spannende Stunden mit Vorträgen und interaktiven Einheiten. Dabei könnt ihr nicht nur zuhören, sondern wir klären eure Fragen und diskutieren gemeinsam mit euch über die Physik. Hier ist Mitdenken nicht nur erlaubt, sondern ausdrücklich erwünscht!

2021 wird es ein bisschen anders als gewoht, wir werden die Veranstaltung rein digital als Videokoferenz über das Tool "Zoom" anbieten. Dabei soll auch die gemeinsame Kommunikation nicht zu kurz kommen, Details zu den Veranstaltungen werden jeweils hier veröffentlicht.

 

Ausblick 2021

Ionentherapie - Teilchenphysik in Dienst der Krebstherapie
Samstag, den 6. Februar 2020
Vortrag von Dr. Niklas Wahl, Hans Peter Wieser, Dr. Mark Bangert (Deutsches Krebsforschungszentrum Heidelberg | Ludwig-Maximilians-Universität München)
Darstellung der Bestrahlung in MatRad (Quelle: Niklas Wahl, DKFZ)

Die Strahlentherapie ist ein zentraler Bestandteil der Krebstherapie. Doch wie und was therapiert man eigentlich mit Strahlung und was gilt es bei der Therapieplanung zu beachten? Die Referenten Dr. Niklas Wahl, Dr. Mark Bangert und Hans Peter Wieser geben einen Überblick über die Grundlagen der Strahlentherapie und erklären, was gerade die Ionentherapie so interessant macht. In einer anschließenden Hands-On Session schlüpfen die Teilnehmer:innen in die Rolle eines Strahlenphysikers und können mit Hilfe der öffentlichen Forschungssoftware „matRad“ (www.matrad.org) selbst einen Therapieplan erstellen.

Ablauf der Veranstaltung:

  • 10.00-11.30 Vortrag
  • 15 Min. Pause
  • 11.45-13.00 Erstellung eines Therapieplans in Kleingruppen

Für die Teilnahme am zweiten Teil der Veranstaltung wird ein Computer benötigt, auf dem eine Software installiert werden muss. Informationen hierzu werden nach Anmeldung zugesendet.

Erzeugung von Synchrotronstrahlung und ihre Anwendung in der Medizinphysik
Samstag, den 27. Februar 2021
Vortrag von Prof. Dr. Atoosa Meseck (Helmholtz Zentrum Berlin | Institut für Kernphysik, JGU | Exzellenzcluster PRISMA+)

Ablauf der Veranstaltung:

  • 10.00-11.30 Vortrag Teil 1
  • 15 Min. Pause
  • 11.45-13.00 Vortrag Teil 2

Im Verlauf des Vortrags wird eine Simulationssoftware eingesetzt. Alle Teilnehmer:innen sind eingeladen, die Simulation selbst auszuprobieren. Hierzu wird ein Computer benötigt, auf dem eine Software installiert werden muss. Informationen zum Simulation-Programm werden nach Anmeldung zugesendet.

Kryogener In-Vakuum Undulator (Quelle: Abteilung Undulatoren, HZB)
Undulatoren sind eine alternierende Abfolge von Dipolmagneten und erzeugen besonders brilliante Synchrotronstrahlung, die wiederum die Möglichkeit neuer Verfahren in der Bildgebung eröffnet. So können Strukturen unter einem Millimeter Größe aufgelöst werden – an Fliegenbeinen zu Forschungszwecken oder dreidimensional im lebendigen menschlichen Gehirn zur Diagnose von neuronalen Erkrankungen. Prof. Dr. Atoosa Meseck forscht am Helmholtz-Zentrum in Berlin an der Weiterentwicklung der Undulatoren. Sie erklärt, wie sie Synchrotronstrahlung erzeugen und wie diese in der Medizin genutzt werden kann.
Mikroskopie in der Biomedizin
Samstag, den 13. März 2021
Vortrag von Prof. Dr. Gregory Harms (Universitätsmedizin Mainz)
Mittels Fluoreszenzmikroskopie eingefärbte Krebszelle (Quelle: Unimedizin Mainz)
Wer Mikroskopie nur aus dem Biounterricht in der 6. Klasse kennt, der hat etwas verpasst! In der modernen biomedizinischen Forschung werden die Techniken ständig weiterentwickelt. So können beispielsweise mittels Fluoreszenzmikroskopie heute die Signale zwischen den Zellen im Körper untersucht und damit Erkenntnisse in der Krebs- oder Alzheimer-Forschung gewonnen werden. Prof. Dr. Gregory Harms berichtet über moderne Mikroskopie-Techniken und seine Forschung an der Universitätsmedizin Mainz.
Das Proton-Radius-Rätsel
Samstag, den 20. März 2021
Vortrag von Prof. Dr. Randolf Pohl (Institut für Physik, JGU | Exzellenzcluster PRISMA+)
Virtuelle Führung mit Stephan Aulenbacher (Institut für Kernphysik, JGU | Netzwerk Teilchenwelt)
Blick in ein Labor für Laserspektroskopie (Quelle: Randolf Pohl | The CREMA Collaboration)

Prof. Randolf Pohl untersucht in Mainz mittels Laserspektroskopie myonische Atome. So konnte er den Protonradius mehr als zehnmal genauer bestimmen als alle anderen Messungen zuvor. Gleichzeitig weicht sein Ergebnis um 4% von den bisherigen Werten ab - in diesem Bereich ist das nicht mit zufälligen Abweichungen zu erklären. Die konkurrierenden Messungen finden zum Teil ebenfalls in Mainz statt: In der Beschleunigeranlage MAMI auf dem Campus. Gibt es irgendwo einen Fehler - in der Theorie, im aktuellen Experiment oder in alten Werten anderer Experimente? Randolf Pohl wird in seinem Vortrag die experimentellen Methoden erklären und gemeinsam mit dem Publikum rätseln.

Ablauf der Veranstaltung:

  • 10 Uhr Vortrag: Einführung Kernphysik
  • 10.45 Uhr virtuelle Führung: Vermessung des Protons im Mainzer Mikrotron
  • 12.00 Uhr Vortrag: Die Vermessung des Protons mittels Laser-Spektroskopie