Schnupperuni Physik: Schöne Dinge, die man mit theoretischer Physik machen kann
Schülerinnen der 9. und 10. Klasse entdecken die Schönheit der Physik
Zwei Tage lang wimmelte es in den aktuellen Semesterferien in den Hallen und Fluren der Kölner Physikalischen Institute von Schülerinnen, die aktiv an den Schnupperuni-Workshops teilnahmen. Bei der Experimentier-Rallye mit dem Motto “Physics is fun!” ging es unter anderem um die Frage “Wie kommt das Schneckenhaus zu seinen Mustern?”. Die Station leitete Dr. Christoph Berke, Mitarbeiter in der Arbeitsgruppe Computational Condensed Matter Physics (Leitung: Prof. Simon Trebst) am Institut für Theoretische Physik in Köln. In dem Simulationsworkshop lernten die Schülerinnen, wie theoretische Physiker:innen mit Hilfe von Simulationen mit ihren Ideen experimentieren.
In der ersten Aufgabe des Workshops rekonstruierten die Schülerinnen die komplexen Muster auf einem Schneckenhaus, indem sie Zellen zweier Farbmuster (hell und dunkel) wiederholt aneinanderreihten und dabei einfache Regeln auf ein Computerprogramm anwandten.
Bei der zweiten Aufgabe waren die SchülerInnen fasziniert von den bunten Mustern, die Pendel erzeugen, wenn sie um magnetische Drehpunkte schwingen. Einige Schüler griffen zu ihren Handys, um die Muster aufzuzeichnen, die 100 Pendel auf dem Bildschirm erzeugten, die gleichzeitig tanzten, indem sie einfachen Regeln folgten, die durch einige wenige Eingabeparameter gesteuert wurden.
In der letzten Aufgabe waren die Pendel nun in der Lage, digitale Gemälde zu zeichnen, indem sie die Farben wechselten, während sie kleine Kugeln auf dem Bildschirm berührten. Die daraus resultierenden Bilder waren reich an Mustern und Farben, die wiederum durch die Kontrolle einiger weniger Regeln und Parameter erzielt wurden.
Es liegt in der Tat etwas Schönes darin, die komplexen Muster in der Natur aufzuschlüsseln und mit Hilfe der Computerphysik wiederherzustellen.
Die Schnupperuni gibt angehenden Studentinnen die Möglichkeit, den Physikerin-Beruf zu erkunden. Das Programm wird vom zdi-Schülerlabor der Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften angeboten und zielt darauf ab, Schülerinnen in der frühen Phase der Oberstufe (9.-10. Klasse) für ein Physikstudium zu gewinnen.