Excellence am KGW in Physik

Fünf der insgesamt 32 Teilnehmerinnen und Teilnehmer am Workshop 2016 des Netzwerkes Teilchenwelt im Cern sind Schüler unserer Schule. Sie haben sich sowohl aktiv im Schülerlabor "S´Cool Lab" betätigt, als auch einige wissenschaftlich begleiteten Exkursionen durch die Anlagen erlebt. Einer von ihnen, Nikolai Lorenz, schildert hier seine Eindrücke:

Ein Hauptbestandteil unseres Besuches am Cern war das Besuchen des Teilchenbeschleunigers LEIR. Hierbei wurden wir in Kleingruppen durch das Gebäude, eine große Halle, geführt. Die Tour beinhaltete zum einen eine nähere Besichtigung des Beschleunigers, aber auch eine Präsentation zur näheren Funktion des Beschleunigers war vorhanden. Im ersten Teil der Besichtigung wurde die Geschichte und allgemeine Fakten erläutert, als Beispiel der LEIR ist der einzige Beschleuniger, welcher in vollem Umfang zu sehen ist. Daraufhin folgte eine nähere Besichtigung des Beschleunigers. Hierbei wurden die einzelnen Komponenten sowie deren Funktion erklärt, also welche Teile die Protonenbunches bündeln oder diese beschleunigen. Als letztes wurde die Rolle des Beschleunigers im ganzen "Experiment" näher erörtert, diese ist Protonenbunches zu bündeln und diese immer wieder aufs neue zu beschleunigen. Die Führung an sich war sehr ausführlich und informativ und hat einen sehr guten Überblick über Beschleuniger am CERN vermittelt.

Nikolai Lorenz

Weitere Berichte: 

Data-Center

Das Data-Center ist sozusagen das „Gedächtnis“ vom Cern. Hier werden alle Daten die an den Experimenten gesammelten werden gespeichert. Zum speichern werden Magnetbänder benutzt. Diese Art der Datenspeicherung ist zwar eigentlich schon ziemlich alt, der Vorteil ist aber das nichts über einen längeren Zeitraum verloren geht, wie es bei handelsüblichen Festplatten der Fall ist.

Ein Problem war früher, dass zu viele Daten auf einmal am Data-Center ankamen, da alle Experimente gleichzeitig aufzeichnen und alleine vom Atlas-Detektor ca. 2 Terrabyte pro Sekunde ankommen. Daher gibt es verschiedene Sortierverfahren, wodurch nur die aller wichtigsten „Events“ gespeichert werden. Insgesamt hat das Data-Center eine Speicherkapazität von 100 Petabyte, umgerechnet wären das ungefähr 10 Millionen Gigabyte. Wenn man jetzt wiederum bedenkt, dass ein Magnetband ungefähr 10 Terrabyte speichern kann, braucht man eine Menge Magnetbänder. Deshalb gibt es einen „Raum“ in der nur Magnetbänder eingesteckt sind. Wenn nun ein Magnetband gewechselt werden muss, weil es voll ist, wird dieses von einem Roboterarm ausgetauscht. Innerhalb eines Jahres werden ungefähr 30 Petabyte an Daten gespeichert. Die Frage ist dann natürlich, wer diese riesige Datenmenge analysiert. Dazu gibt es eine eigene Internetverbindung zu einem Knotenpunkt, welcher in Budapest steht. Von dort aus werden alle Daten an alle Unis der Welt weitergeleitet und ausgewertet. Des Weiteren können Unis beantragen, dass diese Extra Rechenleistung bekommen. Dazu wird die riesige „Server-Farm“ zur Verfügung gestellt (zu sehen Im Bild).

Über das Data-Center kann man im Allgemeinen sagen, dass es einer der größten Rechen-Center der Welt ist.

Verfasst von Marcel Weirather

Sql’s Lab (Schülerlabor im CERN)

Am Abend unseres Ankunftstages erwartete uns ein besonderes Ereignis: Action im Schülerlabor!

Neugierig machten wir uns nach dem Abendessen voller Energie auf den Weg. Das Labor war untergebracht in einem eigenen Gebäude und beeindruckte durch einen großen, modern eingerichteten Raum, in welchem wir gemeinsam zunächst einem Vortrag lauschten. Wir erfuhren, womit wir uns in der darauffolgenden Zeit beschäftigen würden. Endlich durften wir selbst aktiv werden! Aufgebteilt in zwei Gruppen bauten wir einerseits eine „Nebelkammer“ und andererseits wurden „Supraleiter“ untersucht.

Für mich hieß es: Auf in den (Mini-)Nebel! Damit keine Missverständnisse entstehen: Bei der „Nebelkammer“ handelte es sich optisch um eine Art Gewächshaus (s. Foto), d. h. man konnte sich nicht wirklich verirren. Um den Nebeleffekt zu erzeugen, benötigte man Alkohol und Trockeneis mit einer Temperatur von - 73 Grad. Aus Sicherheitsgründen war es wichtig, Handschuhe und Schutzbrillen zu tragen. Während des Versuchs wurden alle Vierergruppen von Tutoren begleitet. Zunächst diskutierten wir in unserer Gruppe und anschließend mit der für uns zuständigen Tutorin die Messereignisse. Bei unserem Versuch wurden eigentlich unsichtbare Teilchen sichtbar. Es war erstaunlich, z. B. Alphateilchen, Elektronen und Positronen sowie Myonen und Antimyonen wirklich zu sehen. Nach dem Abschluss der Versuche trafen sich alle Gruppen an einem großen Whiteboard, um die einzelnen Ergebnisse darzustellen und zu deuten. Die „Nebelgruppen“ erhielten anschließend die Möglichkeit, in einem Nachbarraum eine professionelle „Nebelkammer“ in Aktion zu sehen. Diese war etwas größer und genauer. Außerdem besaß sie besondere Features, z. B. konnten Elektronen auf Knopfdruck in die Kammer geschossen werden.

Zum Schluss wurden wir von unseren Tutoren mit einem außergewöhnlichem Experiment überrascht: Mit Hilfe von flüssigem Stickstoff „schwebten“ über einer runden Magnetbahn kleine Spielzeugschiffchen!

Fazit: Trockeneis ist ganz schön „heiß"!

(Nicht nur wegen der möglichen Verbrennungen!)