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„Nobelpreisverdächtig!“: Physiksommer animiert Jugendliche zu wissenschaftlichen Höchstleistungen

Auf den Spuren von Marie Curie, Wilhelm Conrad Röntgen oder Robert Andrews Millikan eine Woche „Physiksommer“ erleben, wenn auch bei herbstlichen Temperaturen, das konnten rund 65 Schülerinnen und Schüler im September 2024 an der TU Ilmenau – ein neuer Teilnahmerekord bei der bereits traditionsreichen Veranstaltung. Von Röntgenstrahlung, Radioaktivität und Holografie über ultrakurze Lichtimpulse und Fotoeffekte bis hin zu Transistor und Diode setzten sie sich mit nobelpreisgekrönten physikalischen Erfindungen und den zu Grunde liegenden physikalischen Prinzipien auseinander.

Schülerin schaut ins Mikroskop TU Ilmenau/Annika Mehlis
Die Teilnehmenden des Physiksommers 2024 an der TU Ilmenau beschäftigten sich eine Woche lang mit nobelpreisgekrönter Physik.

Organisator und Thüringer Forschungspreisträger Professor Jörg Kröger ging es dabei nicht nur darum, den Jugendlichen die hohe experimentelle Kunst und die bahnbrechenden theoretischen Ideen hinter den preisgekrönten Entdeckungen zu vermitteln. In Laboren und Hörsälen wurden die teilnehmenden Physikbegeisterten auch selbst zu Forschenden und setzten sich mit Themen wie elektronischen Bauelementen, Optik, Atom- und Kern-Physik sowie Wärmelehre auseinander, die grundlegend für das Verständnis von Natur und Alltag sind. „Wichtig war uns außerdem herauszustellen, dass hinter jedem Preis auch jahrelange harte und fleißige Arbeit der Nobelpreisträgerinnen und -träger steckt“, erklärt Prof. Kröger. So beispielsweise auch bei Dennis Gabor, der nach einem Studium der Ingenieurswissenschaften, jahrzehntelanger Forschung und über 100 Patenten für seine spektakuläre und verblüffende Entwicklung der Holografie erst 1971 den Nobelpreis für Physik erhielt – fast 25 Jahre nach seiner Erfindung.

Sowohl einzelne Physikbegeisterte als auch ganze Schulklassen nahmen am bereits 22. Physiksommer der TU Ilmenau teil, der in dieser Art laut Organisator Jörg Kröger einzigartig in Deutschland ist. So auch die mathematisch-naturwissenschaftliche Spezialklasse der Goetheschule Ilmenau. Eine Woche lang waren die 20 Schülerinnen und Schüler der 11spez vom regulären Unterricht befreit, um sich gemeinsam mit anderen jungen Menschen aus dem ganzen Bundesgebiet mit spannenden Physikthemen zu beschäftigen. Los ging es mit Vorlesungen von Prof. Jörg Kröger und Prof. Stefan Krischok zu Nobelpreisen für Atom- und Quantenphysik und für Halbleiter.

Bei den anschließenden Projektarbeiten und einem Praktikum, das Physikstudierende als Prüfungsleistung absolvieren, wurden sie von studentischen Tutorinnen und Tutoren wie Eric Anacker betreut.  Dabei galt es unter anderem mit dem Frank-Hertz-Versuch die Existenz diskreter Energieniveaus in Atomen nachzuweisen. Mit seinem Engagement möchte der Bachelorstudent auch andere junge Menschen für Physik begeistern.

Dieser Funke war bei der 17-jährigen Maria schon vor dem Physiksommer entfacht. Denn als Spezialklassenschülerin war sie nicht zum ersten Mal zu Gast an der TU Ilmenau. Schon im Juni hatte die Elftklässlerin auch ein Praktikum am Fachgebiet Experimentalphysik absolviert:

Wenn man ein Fan von Physik ist, dann machen die Experimente im Grundpraktikum, die Vorlesungen und die Diskussionen mit den Tutoren richtig Spaß. Der Kontrast zur Schule ist, dass man sich ein kompliziertes Thema mehr oder weniger selbst in der Gruppe erarbeiten muss.

Die Ergebnisse ihrer einwöchigen Zusammenarbeit beim Physiksommer präsentierten Maria und ihr Team am Ende der Woche in einem 30-minutigen Vortrag im Hörsaal. Dabei erläuterten sie das von ihnen untersuchte physikalische Phänomen, erklärten seine Entdeckungsgeschichte, präsentierten mögliche Anwendungen und stellten sich den Fragen der Lehrerenden und anderen Teilnehmenden. Die drei besten Gruppen wurden für ihre Präsentation mit einem Buchpreis ausgezeichnet.

Über das Fachliche hinaus erhielten die Schülerinnen und Schüler während des Physiksommers aber auch Einblicke in Labore, die Universitätsbibliothek und das Campusleben und konnten sich bei einem Spieleabend und beim Wettrodeln auch jenseits von Klassenzimmer und Hörsaal austauschen und gegenseitig zu Höchstleistungen animieren.

Auch für Physiklehrer Philipp Gräser ist es nicht das erste Mal, dass er mit seiner Schulklasse bei der Veranstaltung mitmacht. Für die Schülerinnen und Schüler sei die Teilnahme durchaus eine Herausforderung, da sie anschließend den verpassten Stoff in manchen Fächern nacharbeiten müssten. Das große Interesse habe jedoch erneut gezeigt, dass sie diese Hürde gern in Kauf nehmen:

Ich bin ich sehr begeistert von den Vorträgen, die unsere Schüler während dieser Woche ausarbeiten und welches physikalische Wissen sie aufnehmen, verarbeiten und wiedergeben können. Es ist es eine große Bereicherung für sie, in den Alltag eines Studenten der Naturwissenschaften hinein zu schnuppern und zu erfahren, wie sich Vorlesungen, Seminare und Praktika zusammensetzen.

Naturwissenschaften erleben

Die nächste Gelegenheit dafür gibt es an der TU Ilmenau bei den Schnupperstudientagen vom 7. bis 11. Oktober bzw. 28. Oktober bis 11. November 2024 und bei der Veranstaltung „Studiere Naturwissenschaften für einen Tag!“ am 12. Dezember 2024.

 

Impressionen vom Physiksommer 2024

Kontakt

Prof. Jörg Kröger

Fachgebietsleiter Experimentalphysik I / Oberflächenphysik