Vorträge für SchülerInnen ab Klasse 9


Physik-Arena am Eichplatz

Renommierte Wissenschaftler berichten über ihre Forschung
(Mittwoch, 23.09. bis Samstag, 26.09. um 10:00 und 11:00 Uhr)


Meschede klProf. Dr. Dieter Meschede (Universität Bonn)
„Das Jahrhundert des Photons“

Die Erfindung des Lasers vor 55 Jahren hat eine wissenschaftlich-technische Revolution in Gang gesetzt, die bis heute nicht abgeschlossen ist. Laserlicht konzentriert Lichtenergie ganz extrem in Raum, Zeit und  Farbe und wird deshalb auch im 21. Jahrhundert neue Funktionen in ganz verschiedenenn Bereichen, vom Maschinenbau bis zur Informations-Technologie erobern. Im Vortrag wird der Frage nachgegangen, welche Wurzeln zur Entstehung der Photonik geführt haben und welche Perspektiven heute schon erkennbar sind.

Mittwoch, 23.09., 10:00–10:45 Uhr, Physik-Arena am Eichplatz


Staehler klDr. Julia Stähler (FHI Berlin)
„Es werde Licht! - und zwar schnell!!“

Bevor eine LED oder ein Display leuchten kann, müssen sich positive und negative Ladungsträger treffen. Wie frisch Verliebte auf einer Party flirten sie erst aus einiger Entfernung, bevor sie einen wilden Tanz aufführen und sich zu guter Letzt in die Arme fallen. Im Fall von Elektronen passiert dies allerdings unglaublich schnell, innerhalb weniger Femtosekunden (= 10-15 s = 0,000.000.000.000.001 s), weshalb wir das Geschehen mit Hilfe ausgeklügelter, laserbasierter "Hochgeschwindigkeitskameras" in Echtzeit aufnehmen.

Mittwoch, 23.09., 11:00–11:45 Uhr, Physik-Arena am Eichplatz


Leo klProf. Dr. Karl Leo (Technische Universität Dresden)
„Der heiße Trend zum kalten Licht“

Konventionelle Lichtquellen (Glühbirnen, Halogenlampen) werden zunehmend durch sog. “kalte” Quellen auf der Basis von Halbleiter-Dioden ersetzt. Diese Leuchtdioden (light emitting diodes, LED) erreichen vergleichsweise weit höhere Effizienz und bieten viele neue Anwendungsmöglichkeiten. Neben den LED auf Basis kleiner Halbleiterkristalle wurden auch flächige LED auf Basis organischer, im wesentlichen aus Kohlenstoff bestehender Halbleiter, realisiert (OLED). Im Vortrag werden die Grundlagen der LED und OLED diskutiert und moderne Anwendungen aufgezeigt.

Donnerstag, 24.09., 10:00–10:45 Uhr, Physik-Arena am Eichplatz


Denz klProf. Dr. Cornelia Denz (Universität Münster)
„Langsames Licht – Wie Licht ins Schneckentempo kommt“

Heutige Computer arbeiten mit elektrischen Signalen und können digitale Information in Form elektrischer Ladungen verzögern, puffern oder speichern, damit Rechenoperationen im Takt bleiben. Damit dies auch für optische Signale auf den Datenautobahnen funktioniert, müssen die Lichtsignale in den weltweiten Glasfasernetzen ebenso zeitlich angepasst werden. Hinter „langsamem Licht“ verstecken sich daher Techniken, die Lichtpulse eine Weile aufhalten und damit optische Rechenoperationen ermöglichen. Im Vortrag werden verschiedene Verfahren der Verlangsamung von Licht vorgestellt und aktuelle Entwicklungen unter die Lupe genommen, wie die Frage, ob es auch möglich ist, Licht zu beschleunigen.  

Donnerstag, 24.09., 11:00–11:45 Uhr, Physik-Arena am Eichplatz


Krischer klProf. Dr. Katharina Krischer (TU München)
„Künstliche Photosynthese: Von der Solarzelle zum ‚Silizium-Blatt‘“


Die Natur hat mit der Photosynthese einen Weg gefunden, Solarenergie direkt in chemische Energie zu wandeln, die praktisch beliebig lange gespeichert werden kann. Der Wirkungsgrad der natürlichen Photosynthese ist jedoch sehr gering. Ein Ziel gegenwärtiger Forschung ist die Entwicklung von photoelektrischen Zellen, die mit der 10-fachen Effizienz der natürlichen Photosynthese Solarenergie in Brennstoffe wandeln, etwa in Wasserstoff, Methan oder Methanol. Vielversprechend erscheint  hier der Einsatz von Silizium-basierten Zellen zu sein.

Freitag, 25.09., 10:00–10:45 Uhr, Physik-Arena am Eichplatz


Ronning klProf. Dr. Carsten Ronning (Universität Jena)
„Der kleinste Laser der Welt“


Den Nutzen von Laserpointern kennt inzwischen jeder. Auch die industrielle Anwendung von Lasern zur Materialbearbeitung. Wieso sollte man dann Laser viel kleiner – im Nanometer-Maßstab – bauen? Das ist doch furchtbar unpraktisch! Wieso es doch Sinn macht und wie man es realisieren kann, wird im Rahmen des Vortrages dargestellt. 

Freitag, 25.09., 11:00–11:45 Uhr, Physik-Arena am Eichplatz


Ammon klJun. Prof. Dr. Martin Ammon (Universität Jena)
„100 Jahre Allgemeine Relativitätstheorie -- Faszination Gravitation: von schwarzen Löchern zum Urknall“

Die Schwerkraft fasziniert seit jeher die Menschen. Wieso fällt der Apfel direkt vom Baum -fragte sich schon Isaac Newton. Eine überraschende Erklärung gab vor 100 Jahren  Albert Einstein im Rahmen seiner Allgemeinen Relativitätstheorie. Darin erklärte er die Schwerkraft geometrisch. Masse und Energie krümmen Raum und die Zeit. Der Apfel  ist beim Fallen schwerelos und folgt dem kürzesten Weg in dieser gekrümmten Raumzeit, d.h. er fällt direkt zu Boden. Die allgemeine Relativitätstheorie sagt darüber hinaus auch exotische Objekte wie schwarze Löcher und den Urknall vorher. Im Vortrag werden diese faszinierenden Phänomene mit Hilfe von Bildern und Vergleichen allgemein verständlich veranschaulicht.

Samstag, 26.09., 10:00–10:45 Uhr, Physik-Arena am Eichplatz


Szameit klJun. Prof. Dr. Alexander Szameit (Universität Jena)
„Der Weg zum optischen Quantencomputer“

Einer der großen Träume der Naturwissenschaften ist die Realisierung eines optischen Quantencomputers, also die Möglichkeit, komplexe Probleme mit Hilfe von Licht zu berechnen. Eine besondere Herausforderung liegt dabei in der Miniaturisierung der einzelnen Komponenten – der Realisierung eines optischen Computerchips. Der Vortrag spannt einen Bogen von den Grundkonzepten des Quantencomputings über die Physik der optischen Wellenleitung, mit deren Hilfe Licht auf vorgegebenen Bahnen geführt werden kann, bis hin zum gegenwärtigen Stand der Kombination beider Technologien: des optischen Computerchips.

Samstag, 26.09., 11:00–11:45 Uhr, Physik-Arena am Eichplatz