Die Schüler:innen aus dem Gewinnerteam 'Wire Wizards'. Bild: Augustinianum (NL)
Zum zweiten Mal in der Geschichte des CERN Beamline for Schools-Wettbewerbs hat das Bewertungskomitee 2023 drei Gewinnerteams ausgewählt. Das Team „Myriad Magnets“ von der Philips Exeter Academy in Exeter (USA) und das Team „Particular Perspective“, in dem sich Schüler des Islamabad College for Boys, der Supernova School in Islamabad, des Cadet College in Hasanabdal, der Siddeeq Public School in Rawalpindi und des Cedar College in Karachi (Pakistan) zusammengeschlossen haben, werden im September 2023 zum CERN in Genf reisen, um die von ihnen vorgeschlagenen Experimente durchzuführen.
Beamline for Schools (BL4S) ist ein Physikwettbewerb, der Sekundarschüler:innen aus der ganzen Welt offensteht. Die Teilnehmer:innen sind aufgefordert, einen Vorschlag für ein physikalisches Experiment auszuarbeiten, das an der Strahlführung (Beamline) eines Teilchenbeschleunigers durchgeführt werden kann.
BL4S wurde 2014 anlässlich des 60-jährigen Bestehens des CERN ins Leben gerufen. Nach dem Erfolg der ersten Ausgabe wurde der Wettbewerb fortgesetzt und erreichte 2023 seine 10. Ausgabe. Seit 2014 wurden 22 Teams als Gewinner von BL4S ausgezeichnet, und mehr als 16 000 Schüler:innen aus der ganzen Welt haben an dem Wettbewerb teilgenommen. Die Zahl der Teilnehmenden ist in den letzten Jahren stetig gestiegen, und in diesem Jahr haben 379 Teams aus 63 Ländern einen Experimentiervorschlag eingereicht.
„Ich bin begeistert, dass dieses Mal eine Rekordzahl von fast 380 Bewerbungen von Schulteams aus aller Welt eingegangen ist! Es ist fantastisch, dass sich so viele junge Menschen für die praktische Forschung in unseren Labors interessieren“, sagt Beate Heinemann, DESY-Direktorin für Teilchenphysik. „DESY freut sich sehr, gemeinsam mit dem CERN dabei zu sein und seinen Teststrahl in diesem Jahr einem Team aus den Niederlanden zur Verfügung zu stellen.“
Die fruchtbare Zusammenarbeit bei BL4S zwischen CERN und DESY begann 2019 während der Abschaltphase der CERN-Beschleuniger. In diesem Jahr wird das deutsche Labor zum fünften Mal Gastgeber für ein Gewinnerteam sein.
„Herzlichen Glückwunsch an die diesjährigen Gewinner – mögen sie gute Bedingungen haben, interessante Daten sammeln und generell die Zeit ihres Lebens haben“, sagt Christoph Rembser, ein CERN-Physiker am ATLAS-Experiment und einer der Gründer von Beamline for Schools. „Ich bin jedes Jahr erstaunt, wie viele junge Menschen sehr kreative und interessante Vorschläge einreichen. Im Jahr 2014 waren wir uns nicht sicher, ob dieser Wettbewerb überhaupt funktionieren würde. Zehn Jahre und 16 000 Teilnehmerinnen und Teilnehmer später kann ich mit Stolz sagen, dass er offensichtlich ein durchschlagender Erfolg ist.“
Die Ausarbeitung eines Vorschlags für ein Teilchenphysikexperiment ist für Schüler:innen der Oberstufe eine sehr anspruchsvolle Aufgabe, aber mit der richtigen Unterstützung entwerfen die Teilnehmer:innen sehr kreative Experimente. Das Experiment des „Wire Wizards“-Teams konzentriert sich auf die Entwicklung von Detektoren. Die niederländischen Schüler:innen entwarfen und bauten eine Mehrdraht-Proportionalkammer (MWPC), einen Gasdetektor, der die Position eines mit ihm wechselwirkenden Teilchens messen kann, und planen, diesen Detektor mit dem bei DESY verfügbaren Elektronenstrahl zu charakterisieren.
„Der BL4S-Wettbewerb bietet uns ein einzigartiges Bildungserlebnis, das ein Höhepunkt in unserer Schulzeit sein wird“, sagt Leon Verreijt vom Team „Wire Wizards“.
Das Team „Myriad Magnets“ aus den Vereinigten Staaten plant den Bau und die Erprobung eines Dauermagneten mit Halbach-Geometrie, der so konfiguriert werden kann, dass er ein Dipol- oder ein Quadrupol-Magnetfeld erzeugt.
„BL4S hat uns geholfen, neue Fähigkeiten direkt zu entwickeln und anzuwenden, insbesondere an der Schnittstelle von Physik und Ingenieurwesen. Es ist schwer, anspruchsvolle Aufgaben zu finden, die sich mit der Forschung in beiden Bereichen befassen; BL4S hat diese Lücke gefüllt, und wir freuen uns darauf, diese Bereiche am CERN und in den kommenden Jahren weiter auszubauen“, sagt Isabella Vesely, eine der „Myriad Magnets“ Schüler:innen.
Das pakistanische Team „Particular Perspective“ wird die Strahlzusammensetzung der T10-Beamline des CERN-Protonen-Synchrotron-Beschleunigers im Detail vermessen. Der von ihnen entworfene Versuchsaufbau wird es ermöglichen, zwischen verschiedenen Teilchenarten zu unterscheiden und deren Intensität zu messen.
„Ich bin BL4S dankbar, dass sie mir die Möglichkeit gegeben haben, mein Land, Pakistan, und seine aufstrebende Gemeinschaft von angehenden Physikerinnen und Physikern zu vertreten. Dies ist eine Chance für uns, Physik auf höchstem Niveau zu erleben, und wird Menschen mit ähnlichen Interessen wie uns dazu inspirieren, höhere Ziele anzustreben“, sagt Muhammad Salman Tarar vom Team „Particular Perspective“.
Die Gewinner wurden von einem Komitee aus Wissenschaftler:innen von CERN und DESY aus einer Liste von 27 besonders vielversprechenden Experimenten ausgewählt. Alle Teams, die in die engere Wahl kommen, werden mit Sonderpreisen ausgezeichnet. Darüber hinaus wird ein Team für das kreativste Bewerbungsvideo und 10 Teams für die Qualität der von ihnen in ihren Gemeinden organisierten Aktivitäten zur Förderung der Physik ausgezeichnet, bei denen sie das durch die Teilnahme an BL4S gewonnene Wissen nutzen.
Beamline for Schools ist ein Bildungs- und Vermittlungsprojekt, das von der CERN & Society Foundation finanziert und von einzelnen Spendern, Stiftungen und Unternehmen unterstützt wird, bei dieser 10. Ausgabe insbesondere von ROLEX durch seine Perpetual Planet Initiative und der Wilhelm und Else-Heraeus-Stiftung.
Weitere Informationen:
- BL4S-Website: https://beamlineforschools.cern/
- Ausgabe 2023: https://beamlineforschools.cern/editions/2023-edition
- In die engere Wahl gekommene Teams im Jahr 2023: https://beamline-for-schools.web.cern.ch/sites/default/files/BL4S_2023_shortlist_video_outreach.pdf
- Frühere Gewinner: https://beamlineforschools.cern/bl4s-competition/winners
- Unter den nominierten Teams sind folgende Länder vertreten: Antigua & Barbuda, Bangladesch, Brasilien, Kanada, Costa Rica, Finnland, Frankreich, Indien, Italien, Japan, Mauritius, Niederlande, Pakistan, Rumänien, Spanien, Türkei, Vereinigtes Königreich, Vereinigte Staaten
- Die Preise für das beste Outreach-Projekt wurden freundlicherweise von dem belgischen Projekt „Stars Shine for Everyone“ zur Verfügung gestellt.
