Das Physik-Profil besucht DESY

Mit dem Wissenschaftsstandort Hamburg beschäftigt sich derzeit unser Physik-Oberstufenprofil. Am 13. Juni 2017 statteten die Schülerinnen und Schüler der wahrscheinlich wichtigsten Forschungseinrichtung der Stadt einen Besuch ab: dem Deutschen Elektronen-Synchrotron, kurz: DESY.

Die Forscher bei DESY arbeiten mit Teilchenbeschleunigern. Um deren Funktionsweise verstehen zu können, muss man zunächst wissen, so Nina Fuhrmann, Schülerin des Physik-Profils, dass unsere Welt aus winzigen Teilchen, den Atomen, besteht. Ein Atom, so erklärt Nina weiter, setzt sich aus Neutronen, die elektrisch neutral sind, Protonen, die positiv geladen sind, und Elektronen mit negativer Ladung zusammen. Die Teilchenbeschleuniger bei DESY bringen diese Bestandteile des Atoms nun in teils kilometerlangen Röhren auf hohe Geschwindigkeiten – bis fast an die Lichtgeschwindigkeit, auf annähernd 300 000 Kilometer pro Sekunde. Magnetische Felder, erzeugt von gewaltigen supraleitenden Magneten, sind nötig, um die Teilchen auf ihren Bahnen zu halten oder sie gegeneinander zu lenken. Die Absicht der Wissenschaftler: Sie wollen durch die zerstörerische Wirkung einer Frontalkollision die kleinsten Bausteine der Materie entdecken und damit schlussendlich der großen Frage nach der Funktionsweise des Universums ein Stückchen näher kommen.

Doch dabei, so gibt Noah Eichblatt zu bedenken, der wie Nina das Physik-Profil besucht, werden die Beschleuniger mittlerweile nicht allein für Teilchenversuche verwendet, sondern vermehrt, um sogenannte Synchrotronstrahlung zu erzeugen. Mit Hilfe dieser elektromagnetischen Wellen können Chemiker, Materialwissenschaftler und Biologen verschiedenste Materialien besonders genau unter die Lupe nehmen. Mediziner sehen in den Anlagen des DESY eine vielversprechende Chance zur Bekämpfung von Tumoren und damit zur Heilung von Krankheiten wie Krebs.

Experiment im Unterricht

Höhepunkt der zweistündigen Führung über den DESY-Campus war der Besuch im inzwischen stillgelegten Teilchenbescheuniger HERA, der sich in einer kilometerlangen ovalen Röhre im Hamburger Untergrund erstreckt. Die Schülerinnen und Schüler zeigten sich fasziniert von der Komplexität der technischen Anlage. Besondere Aufmerksamkeit zogen die Spuren einer Explosion an der Decke des Tunnels auf sich. Sie sind die Folge eines Unfalls, bei dem die Kühlung während des Betriebs ausgefallen war, und verdeutlichen die in der Anlage wirkenden Kräfte auf beeindruckende Weise.

Elektronenbahnen sichtbar gemacht

Empfehlen würden die Schülerinnen und Schüler die Führung jedem, der sich für Naturwissenschaft interessiert. Auf dem DESY-Gelände kommt man in direkten Kontakt mit den Wissenschaftlern und kann physikalische Forschung anschaulich erfahren. Nicht zuletzt macht einen der Besuch, so Ninas Fazit, ein Stück weit stolz, in Hamburg eine Forschungsanlage zu haben, die uns derart weltverändernde Erkenntnisse liefert.