Fest der Wissenschaft: Tag 2

Samstag, 15. Juni 2019, 10:00–19:00 Uhr

Physik (SOWI, Universitätsstraße 15)

Welche Teleskope nutzt die moderne Astronomie? (Ausstellung)

Sowi, EG
Die modernen astronomischen Großforschungsgeräte an der Europäischen Südsternwarte werden präsentiert. Lego-Modelle visualisieren den Aufbau und die Funktionsweise des „Very Large Telescopes“ und des geplanten „Extremely Large Telescopes“ der Europäischen Südsternwarte.

Supernovaüberreste. Was bleibt von einer Supernova übrig und wie können wir das beobachten? (Demonstration)

Sowi, EG
Vorführung von interaktiven Computermodellen und Demonstration verschiedener Beobachtungen zur Entwicklung von Supernovaüberresten. Evtl. Experiment zur Fermi-Beschleunigung.

Wie klingen die Sterne? (Demonstration)

Sowi, EG
Ein Großteil der Sterne schwingt. Sterne werden von Schallwellen durchzogen, die Informationen aus verschiedenen Schichten an die Oberfläche bringen.
Sternschwingungen zeigen sich uns als Helligkeits-bzw. Geschwindigkeitsänderungen und sind abhängig von der Größe und des Alters der Sterne. Das Experiment macht die Schwingungen hörbar und damit direkt erfahrbar.

Blitze und Funken – Wie gefährlich ist Hochspannung? (Demonstration)

Sowi, EG
Zuerst wird erklärt, wie Blitze bei Gewittern entstehen. Anschließend wird demonstriert, wie man mittels einer Influenzmaschine Hochspannung bis 50 000 Volt erzeugen kann. Beim Spannungsdurchbruch entstehen hier relativ ungefährliche Funkenstrecken bis zu 6 cm Länge. Mittels Handy können davon Fotos aufgenommen werden.

Wie löst man Optimierungsprobleme am Quantencomputer? (Demonstration)

Sowi, EG
Anhand eines Posters und eines Laptops wird vorgeführt, wie man Quantencomputer für wirtschaftliche Zwecke einsetzen könnte.

Wie lernt ein künstlicher Agent? (Mitmach, Demonstration)

Sowi, EG
Hier könnt ihr selber ausprobieren, wie ein künstlicher Agent durch Erfolg und Irrtum lernen kann (sog. reinforcement learning), und erfahren, wie uns solche Agenten in der Forschung helfen.

Wie sieht der Alltag eines theoretischen Physikers aus? (Sketch)

Sowi, EG
Seit der TV-Serie Big Bang Theory glaubt jeder über Physiker und deren Arbeit Bescheid zu wissen. Aber wie sieht er denn nun wirklich aus, der Alltag eines theoretischen Physikers? Erhalten Sie im Rahmen einer nachgestellten Szene Einblick in dieses spannende Berufsfeld.

Wie bewegen sich mikroskopische Teilchen und Bakterien? (Mitmach)

Sowi, EG
Gemeinsam mit uns könnt ihr ein selbst angetriebenes „Seifenboot“ herstellen und
eure eigene Computersimulation durchführen. Ihr könnt ein „Hexbug“ Labyrinth für Roboter
bauen, um einen Eindruck davon zu bekommen, wie mikroskopische Teilchen nach Zielen suchen. Spielt mit dem „Silly Putty“, der sich ähnlich zu realen Flüssigkeiten verhält
durch die sich mikroskopische Teilchen bewegen müss

Ist Licht Welle oder Teilchen und wie schnell breitet es sich aus? (Demonstration)

Sowi, EG
In zwei Experimenten, die man unter Anleitung selbst ausprobieren kann, werden die widersprüchlich scheinenden Eigenschaften von Lichtteilchen - Photonen anschaulich gemacht. Wir messen ihre Geschwindigkeit und sehen, dass sie wie Wellen interferieren aber trotzdem als einzelne Klicks im Detektor landen.

Was ist eine Ionenfalle? (Demonstration)

Sowi, EG
Mittels Ionenfallen (Nobelpreis 1989: Paul, Dehmelt) werden geladene Teilchen gefangen, z.B. Ionenketten als Bausteine für zukünftige Quantencomputern (Nobelpreis 2012: Wineland). Hier werden geladene Bärlappsporen gefangen, um die Prinzipien der Ionenfallen darzustellen.

Wie balanciert man ein Atom? Wie kann man ein System dazu bringen, in einer eigentlich instabilen Lage zu verharren? (Demonstration)

Sowi, EG
Ein invertiertes Pendel, das durch vertikale Bewegung des Aufhängepunkts in der eigentlich instabilen Lage stabilisiert wird, ist ein solches überraschendes System, das den gleichen Bewegungsgleichungen gehorcht, wie ein Ion in der Ionenfalle.

Die schwarze Flamme – was hat Spektroskopie mit den Farben zu tun, die wir sehen? (Demonstration)

Sowi, EG
Jedes Atom emittiert bzw. absorbiert Licht bei bestimmten Farben. Diese kommen durch die Anregung (Absorption von Licht) und Zerfall (Emission von Licht) von Elektronen auf unterschiedliche Energieniveaus (Orbitale, Schalen) zustande. In diesem Experiment veranschaulichen wir diesen Effekt mit dem Licht einer Natrium Dampflampe das von Natrium Atomen in einer Flamme absorbiert wird.

Wie arbeiten eigentlich Theoretische Physiker? Fundamentale Wechselwirkungen zwischen Licht und Materie (Film, Diskussion)

Sowi, EG
In einem Kurzfilm zeigen wir den Alltag eines Theoretischen Physikers. Die sehr kopflastige Arbeit besteht dabei aus dem Nachgrübeln über Modelle, die die Natur beschreiben, dem Berechnen von Vorhersagen mit Hilfe dieser Modelle, dem Austausch mit Kollegen, dem Programmieren von Simulationen und dem Zusammenschreiben der erzielten Ergebnisse.

Molekulare Systeme und Chemische Dynamik (Demonstration)

Sowi, EG
Wie werden Ionen gefangen um Experimente durchzuführen? Ein Prototyp unserer Ionenfalle für Salzkristalle und ein interaktiver mechanischer Fallensimulator geben spielerischen Einblick in die Welt der Molekülphysik. Mit einer Lego Version eines unserer Experimente kann man die einzelnen Komponenten entdecken, mit denen wir chemische Prozesse betrachten.

Chaos & Plasma (Demonstration)

Sowi, EG
Plasma ist der heiße, chaotische Stoff, aus dem die Sonne, Sterne und das Nordlicht bestehen. Und Plasmen müssen gebändigt werden, um einmal die Fusionsenergie wie in Sternen auf der Erde nutzen zu können. Wir erforschen Chaos und Turbulenzen in solchen Fusionsplasmen am Computer, und zeigen Simulationen und anschauliche Experimente zur Wirbel- und Strukturbildung.

Wie fühlt sich die Nanowelt an? (Mitmach)

Sowi, EG
Nanoobjekte, z.B. ein Stück einer CD oder ein Rosenblatt, werden mit dem Rasterkraftmikroskop abgebildet und stark vergrößert mit einem 3D-Drucker ausgedruckt. Die BesucherInnen können die ausgedruckten Objekte nicht sehen, sondern erfühlen die Objekte mit ihren Händen.

Schlierenaufbau (Demonstration)

Sowi, EG
Aufbau zur Sichtbarmachung von Dichteunterschieden / Luftströmungen in Gasen z.B. heiße Luft über einer Flamme.

Ferrofluid (Demonstration)

Sowi, EG
Aufbau zur Demonstration der Eigenschaften sogenannter Ferroflüssigkeiten.

Ultrafeine Partikel (Mitmach)

Sowi, EG
Mit einem „handheld“-Gerät wird die Belastung der Luft in Echtzeit gemessen.

Freie Grundlagenforschung und ihre Lehre – immer noch zeitgemäß und wichtig für unsere Gesellschaft? (Präsentation, Diskussion)

Sowi, EG
Es sollen gesellschaftspolitische und wirtschaftlich relevante Rahmenbedingungen freier Grundlagenforschung thematisiert werden. Der Diskurs über die Legitimation von Grundlagenforschung wird aber in der Praxis überwiegend im Rahmen wirtschaftlicher (Umweg-)Rentabilitäten geführt. Der Imperialismus neoliberalen Gedankenguts soll dabei kritisch hinterfragt werden dürfen.

Wie lassen sich Zellen mit Licht fangen? Außerdem: Brauche ich eine Brille? Ein Laser-Sehtest (Mitmach)

Sowi, EG
Wir zeigen eine optische Pinzette, für die A. Ashkin 2018 den Nobelpreis für Physik erhalten hat. Winzige Hefezellen lassen sich nur mithilfe eines Laserstrahls fangen und bewegen – ohne dabei beschädigt zu werden. Außerdem demonstrieren wir, wie man mithilfe eines schwachen Laserstrahls seine Sehstärke sehr genau überprüfen kann.

Physikalische Rätsel – Ist doch logisch, oder? (Mitmach)

Sowi, EG
Wir präsentieren alltagsnahe physikalische Rätsel die Sie ins Grübeln bringen werden und lassen Sie die Probe aufs Exempel machen.

Wie funktioniert ein Quantencomputer und was macht man damit? (Diskussion, Demonstration)

Sowi, EG
Der Quantencomputer der Arbeitsgruppe um Prof. Blatt basiert auf einzelnen gespeicherten Atomen, die mit Lasern manipuliert werden. Wir erklären, was dies mit Gummibärchen (auch als Versuchsobjekt), Laserpointern, GPS und Industriepartnern wie Infineon zu tun hat. Unser Quantenprozessor liegt vor Ort auf. Wir diskutieren woher seine Rechenleistung kommt und wo seine Anwendungen liegen können.

Hochspannung – in der Natur und im Experiment

Mag. Dr. Emmerich Kneringer (Institut für Astro- und Teilchenphysik)
Sowi EG, HS 1
12:30 Uhr (20 Minuten)
Jeder kennt Blitze, die in Gewitterwolken entstehen. In diesem Vortrag wird zuerst erklärt, welche verschiedenen Arten von Blitzen es gibt. Dann können Sie sehen, wie künstliche Blitze mit Funkenstrecken von bis zu zehn Zentimeter mittels einer Influenzmaschine erzeugt werden. Abschließend wird erläutert, wie man in der Elementarteilchenforschung Protonen auf eine Energie beschleunigt, die dem Äquivalent einer Spannung von 7 Billionen Volt entspricht.

Fremde Welten – Die Suche nach Exoplaneten

Univ.-Prof. Dr. Norbert Przybilla (Institut für Astro- und Teilchenphysik)
Sowi EG, HS 1
14:00 Uhr (20 Minuten)
Die Suche nach und Charakterisierung von Planeten ausserhalb unseres Sonnensystems stellt eine der faszinierendsten Facetten der modernen Astronomie dar. Ein Überblick zum Stand unseres Wissens wird gegeben, und es wir diskutiert, wie die neue Generation von Riesenteleskopen unser Bild der Exoplaneten revolutionieren wird.

Wasser als Informationsspeicher?

Univ.-Prof. Dr. Martin K. Beyer (Institut für Ionenphysik und Angewandte Physik)
Sowi EG, HS 1
16:00 Uhr (20 Minuten)
In der Esoterik, aber auch der Homöopathie, wird oft behauptet, man könne Wasser „energetisieren“ oder Information in flüssigem Wasser speichern. Auch von rechts- oder linksdrehendem Wasser ist die Rede. Diese Behauptungen werden im Vortrag aus wissenschaftlicher Sicht diskutiert.

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