Einführungskurs Quantenmechanik

Zeit: Do & Fr, 14:00-14:45 Uhr

Referent: KP Haupt, SFN

Alter der Teilnehmer: ab Einführungsphase

Kurzbeschreibung:

Wir Menschen orientieren uns in unserer Welt, in dem wir Orte bezeichnen. Dazu haben wir Koordinatensysteme erfunden. Mit denen können wir Pfeile beschreiben, die uns eine Orientierung im Raum ermöglichen.
Auch in d er Quantenmechanik gibt es Koordinatensystem und Pfeile, nur trägt man an den Achsen Eigenschaften auf (z.B.Drehrichtungen, Farben, Massen oder anderes). Wir Menschen mit unseren Ortsbezeichnungen kommen da nicht vor. Die Quantenmechaniker haben ihre eigenen Räume. Ihre Pfeile leben im Hilbertraum.
Aber mit einfachem Zeichnen von Pfeilen können wir verstehen, wie Eigenschaften in der Quantenwelt entstehen und Messungen funktionieren.Dies ist ein Vortrag über die Mathematik der Quantenmechanik, bei dem man nicht mehr Mathematik können muss, als man in der 8 oder 9. Klasse gelernt hat.Wer Kräfte addieren kann, der/die kann auch Quantenmechanik verstehen.Der erste kurze Vortrag führt das ein und am Freitag zeigen wir wie daraus die einzig logische Konsequenz folgt: die Beschreibung der Welt durch Zahlenschemata. Das hat Heisenberg erkannt und dann hat man ihm mitgeteilt, dass seine Zahlenschemata die in der Mathematik bekannten Matrizen sind.So wenig wie Heisenberg etwas über Matrizen wissen musste, müsst ihr es auch nicht.

Benötigte Vorkenntnisse: Keine

Verschiedenes: Präsenzangebot nach vorheriger Anmeldung

Quantenphysik zum Anfassen

Quantenphysik zum Anfassen

Zeit: Mo bis Fr, jeweils ab 14:00-18:30 Uhr

Referent: Nico Klein, qutools

Alter der Teilnehmer: ab Klasse 7

Kurzbeschreibung: Die Quantenphysik wird auch heute noch oft als schwierig zu verstehen und kontraintuitiv bezeichnet. Dabei muss es nicht so sein: Mit dem Quantenkoffer wird selbstständiges Experimentieren an verschränkten Photonenpaaren für jeden möglich, so dass auch schwierige quantenphysikalische Zusammenhänge erfahr- und untersuchbar werden!

Eine voll motorisierte Photonenquelle und hochsensible Einzelphotonendetektoren mitsamt Auswerteelektronik sind im Boden des Koffers untergebracht und bilden den Anfang und das Ende einer Vielzahl von Experimenten, die auf dem großen Spielbrett mit optischen Spielsteinen selbst aufgebaut werden können.

Dabei kann unter anderem das Phänomen der Verschränkung grafisch sichtbar gemacht und die Wellen- und Teilchennatur der Photonen im Michelson Interferometer untersucht werden.

Welche Quantenphänomene können mit dem Quantenkoffer sonst noch untersucht werden? Welche philosophischen Implikationen werden durch die neuen Erkenntnisse der Quantentheorie erzeugt? Wie können die einzigartigen Eigenschaften von einzelnen Quanten oder verschränkten Quantensystemen genutzt werden?

In unserem „Quantenphysik zum Anfassen“ Workshop werden wir verschiedene Experimente zur Quantenphysik live aufbauen und durchführen und stellen uns diesen und allen anderen Fragen zur Quantenphysik!

Benötigte Vorkenntnisse: Keine

Verschiedenes: Workshop und Webinar, Präsenzangebot nach vorheriger Anmeldung

Live aus der Fahrradwerkstatt

Live aus der Fahrradwerkstatt

Zeit: Mo 17:45-18:30 Uhr

Referent: Holger Hohe, SFN

Alter der Teilnehmer: ab Klasse 9

Kurzbeschreibung: Hier bekommt ihr gezeigt, wie man Schaltung und Bremsen sauber einstellt, Laufräder zentriert (8er rausmacht) und die Kette richtig pflegt. Etwas Physik wird auch dabei sein! Auf besondere Wünsche kann ich eingehen, wenn ihr vorher eine Mail an „holgerhohe@gmx.de“ schickt, oder zu Beginn in den Chat schreibt.

Benötigte Vorkenntnisse:

Verschiedenes: Material wird digital bereitgestellt

Erzähl-Cafe “Meine Welt – so wie sie mir gefällt“

Erzähl-Cafe “Meine Welt – so wie sie mir gefällt“

Zeit: Do, 17:45-18:30 Uhr

Referenten: Powi OK Kirsch, ASS, und Gäste

Alter der Teilnehmer: beliebig

Kurzbeschreibung: Menschen haben schon immer ihr Umfeld und ihre Umwelt gestaltet. Die Frage nach einer lebenswerten Zukunft wird dabei immer drängender. Die Auswirkungen fehlender Antworten nehmen die Menschen weltweit wahr. Als Kurs mit dem Schwerpunkt Politik und Wirtschaft können wir diese natürlich auch nicht so einfach beantworten … Was wir aber tun können ist, Menschen zu Wort kommen lassen, die im Kleinen, in ihrem ganz persönlichen Kosmos, etwas bewegen und so „Welt“ gestalten, also ihre „Welt“ so machen, wie sie ihnen gefällt. Und vielleicht bewegen sie damit noch viel mehr „Welten“ als nur ihre Eigene?

Wir möchten Euch einladen, diese Welten kennenzulernen.

Benötigte Vorkenntnisse: Keine

Die Zukunft der Arbeit – Warum neues Arbeiten Spaß macht

Die Zukunft der Arbeit – Warum neues Arbeiten Spaß macht

Zeit: Do, 17:45-18:30 Uhr

Referenten: André Knie, Sebastian Reinig, Deutsche Bahn AG

Alter der Teilnehmer: ab Qualifikationsphase

Kurzbeschreibung: In dieser Session geht es darum, zu zeigen wie die Zukunft der Arbeit aussieht und warum das so wichtig ist. André Knie und Sebastian Reinig sind beide Enthusiasten für neue Arbeit und erleben bei der Deutschen Bahn AG einen starken Wandel, den sie selbst mitbegleiten und kreieren. In dieser Session erhaltet ihr einen Einblick in das Thema Zukunft der Arbeit und dürft erleben, wie die beiden das in der Praxis selbst umsetzen.

Benötigte Vorkenntnisse: Keine

Verschiedenes: Webinar; benötigt werden eine Webcam, Zettel und Stift

The Picoballoon Project – introduction

The Picoballoon Project – introduction

Time: Thu, 17:45-18:30 CEST

Speaker: Jakub Nagy

Age of participants: any

Short description: The Project Picoballoon is an international project that enables students of all ages to collectively work and develop technologies and methods to research atmospheric behaviour and to learn how to cooperate in a large team. The research itself revolves around the development of ultralight stratospheric probes which can fly for long periods of time whilst collecting and transmitting data. During this short introductory presentation you will learn more about the Project Picoballoon, it’s beginnings, successes, failures but most importantly how to participate. We are looking forward to seeing you!

Required knowledge/skills: English and a Good mood

Various: Lecture in English language, https://picoballoon.org

„Hands on Physics with MIT“ – a high school example of collaborative learning in action

„Hands on Physics with MIT“ – a high school example of collaborative learning in action

Time: Thu, 16:30 – 17:15 CEST

Speakers: Cristina Trevissoi and students, Liceo Scientifico Antonio Roiti, Ferrara, Italy

Age of the participants: any

Short description: This talk will present an example of collaborative learning in action. An experiential project based learning (PBL) within a traditional Italian STEM oriented high school has been carried on in collaboration with the Massachusetts Institute of Technology (MIT) and the Physics Department of Ferrara University. Students from different grades, mentors and teachers are walking together in the path of knowledge.
The presentation will demonstrate how a non-traditional method of teaching and learning in a community of high school students can build knowledge and foster passion that fuels motivation for STEM.
Most of all, these students develop important life skills to build a better world. Teams formed around project ideas, proposed during group ideation sessions. Design discussions presented a variety of perspectives and required students to reason through alternatives and agree upon the best solution. Students realized that working together and sharing talents is the best way to achieve a creative, effective result.
The project itself is not the main goal, the individual and team experiences are more important.
With a huge variety of examples of student projects.

Required knowledge/skills: English

Various: Lecture in English language

Vom Unsinn eines Dualismus Welle – Teilchen

Vom Unsinn eines Dualismus Welle – Teilchen

Zeit: Do, 16:30-17:15 Uhr

Referent: KP Haupt

Alter der Teilnehmer:ab Klasse 9

Kurzbeschreibung: Viele Jahrzehnte, bin in die Gegenwart, streitet man sich darüber, wieso denn Licht mal als Welle und mal als Teilchen auftritt. Der Vortrag zeigt, dass dieses Problem in der Wissenschaft gar nicht existiert, nur von Journalisten und Schulbuchautoren verbreitet wurde.
Das, was Physiker in der Quantenwelt unter Wellen verstehen, hat nichts mit den Wellen zu tun, die wir aus dem Alltag kennen. Und das was wir ein Teilchen nennen, hat nichts mit dem zu tun, was die sog. „Lichtteilchen“, die Photonen für Eigenschaften haben.
Vielen Forschenden ist das egal, Hauptsache die Rechnungen funktionieren… aber wenn man die Welt wirklich verstehen will, muss man sich mehr damit auseinandersetzen.

Verschiedenes: Präsenzangebot nach vorheriger Anmeldung

Grundlagen der Vakuumtechnik

Grundlagen der Vakuumtechnik

Zeit: Do, 16:30-17:15 Uhr

Referent: Dr. Christian Hendrich, Carl Zeiss Microscopy GmbH, Oberkochen

Alter der Teilnehmer: ab Klasse 8

Kurzbeschreibung: Viele Experimente der Physik in der aktuellen Forschung werden unter Vakuumbedingungen durchgeführt, meistens um die Störungen durch die Moleküle der Luft zu vermeiden. In diesem Vortrag werden die Besonderheiten des Hochvakuums- und Ultrahochvakuums erklärt. Es werden auch die Materialien, Pumpen und Messinstrumente vorgestellt, welche zur Erzeugung und Aufrechterhaltung des Vakuums verwendet werden.

Benötigte Vorkenntnisse: Die Kenntnis von Exponentialzahlen, z.B. der mathematischen Schreibweise „1 mal 10 hoch -9 bzw. 1e-9“ wird vorausgesetzt. Die Kenntnis der Begriffe Atome, Moleküle und Ionen ist vorteilhaft.

Wasserstoff – unser Retter in der Klimakrise?

Wasserstoff – unser Retter in der Klimakrise?

Zeit: Do, 15:15-16:00 Uhr

Referent: Bernd Leonhardt, Wintershall Dea GmbH

Alter der Teilnehmer: 14 – 18

Kurzbeschreibung: Wasserstoff ist das häufigste chemische Element im Universum. In seiner reinen Form ist er ein unsichtbares, geruchloses, ungiftiges Gas und leichter als Luft. Über die Sonne, die Ihre Energie aus der Fusion von Wasserstoff zu Helium bezieht, bildet er auch eine der Grundlagen für das Entstehen von Leben auf der Erde. Hier bei uns auf der Erde kommt er allerdings als Reinstoff in der Natur praktisch nicht vor, sondern ist Bestandteil unzähliger chemischer Verbindungen. Das heißt, Wasserstoff muss zunächst gewonnen werden, um ihn zu nutzen. Der Vortrag gibt einen Überblick, wie Wasserstoff heute erzeugt wird und welche Möglichkeiten es in Zukunft geben kann. Er zeigt, wie wir ihn transportieren, speichern und nutzen können. Und was das für uns und unsere Umwelt bedeuten kann. Und der Vortrag beantwortet die Frage, ob Wasserstoff uns helfen kann, unser Klima zu retten.

Benötigte Vorkenntnisse: Keine