Knoff-Hoff im Gymnasium

Selbst Hand anlegen – nach diesem Prinzip trifft man den Nerv der Jungforscher. Ob Junge oder Mädchen – alle hatten ihre Freude.

Berchtesgaden – Sie sind jung, aber ideenreich. Neugierig - und am Entdecken interessiert. Wissensdurstig und in jedem Augenblick lernbegierig.

Die Jungs und Mädels der P-Seminare der Mathematik, die im Rahmen des Schülerforschungszentrums Berchtesgaden eingeladen hatten – zum Anfassen, Ausprobieren, Experimentieren.

Physikalisches Spielzeug, das im ersten Moment so logisch erscheint. Doch dahinter steckt wahre Mathematik, theoretische Physik, „die es in sich hat“, wie es Dr. Christian Ucke von der Technischen Universität München erklärt.

Hinter scheinbar Einfachem steckt „komplizierte Physik“, so Dr. Christian Ucke von der TU München.

Dass Dr. Christian Ucke Spaß an seiner Arbeit hat, wird nach wenigen Minuten deutlich. In der Aula des Gymnasiums Berchtesgaden steht er vor voll besetzten Rängen, viel Jugend sitzt hier, lauscht seinen Worten. Der Vortrag soll sich mit physikalischen Spielzeugen beschäftigen, mit schwebenden Kreiseln, „Mädchenfängern“, Springspielzeug. Mit scheinbar gewöhnlichen Spielsachen, die eine Menge verborgene Genialität mit sich bringen.

Verpackt in komplizierte Mathematik und knifflige Physik sind jene verspielten Darstellungen ein wahres Dorado für ambitionierte Jungforscher. Das Schülerforschungszentrum Berchtesgaden, in seiner Form „einzigartig in Bayern“, so Schulleiter Otto Kamplade, will in Zukunft dort ansetzen, womit man im ersten Moment nicht rechnet. Bei jungen, ambitionierten Schülern, bei „Spielzeugen und Spielereien mit einem physikalischen Hintergrund“. Selbst Physiker „haben Spaß und Kopfschmerzen damit“.

Die Jugend hat sichtlich Freude, im Mehrzwecksaal des Gymnasiums Berchtesgaden trifft man als Besucher auf ein Sammelsurium an Experimentellem, an Versuchsanordnungen, Spielzeugen, chemisch-physikalischen Unglaublichkeiten, die schick aussehen, deren Komplexität für den bloßen Zuschauer kaum fassbar ist.

Lernen einmal anders: Schüler erklären und die Erwachsenen hören zu.

Etwa jene nicht-newtonsche Flüssigkeit, ein Gemisch aus Wasser und Stärke, dessen Viskosität – ein Maß für die Zähflüssigkeit eines Fluids – nicht konstant bleibt. Das Gemisch scheint flüssig, bewegt man aber einen Kochlöffel flott durch das Fluid, verfestigt es sich, der Widerstand wächst. Ein fürwahr sehenswertes Unterfangen, dargeboten auf einem senkrecht nach oben ausgerichteten Lautsprecher. Die Schwingungen des Lautsprechers versetzen das Gemisch in Bewegung, vom flüssigen wechselt es in den festen Zustand, lustige Figuren entstehen dabei, das Schauspiel gleicht einem Tanz der Elemente.

Den Schülern machen die Vorführungen Freude, volles Haus ist im Gymnasium, dicht an dicht drängt man sich durch den Mehrzwecksaal, der mit Experimenten prall gefüllt scheint. Selbst Hand anlegen darf man bei beinahe jeder Station, etwa beim Escherpuzzle oder beim Experiment der Seifenhäute. Ein Eimer mit Seifenlauge, ein paar Drahtgebilde, etwa ein Würfel, den man in die Lauge tauchen soll. Auf den äußeren Flächen der Gebilde haben sich Seifenhäute festgesetzt. Innerhalb des Würfels ist ebenfalls eine Seifenhaut entstanden, in Form eines Quadrates. Schüttelt man das Objekt behutsam, „stellt sich das Quadrat um, mal linksherum, mal rechtsherum“.

Der schwebende Kreisel – man traute seinen Augen kaum, während dieser minutenlang in der Luft verharrte.

Spannend zum Zuschauen, so auch das Polyederkaleidoskop, ein Modell, bestehend aus vier rautenförmig angeordneten Spiegeln. Unter Verwendung bestimmter Einlegeteile entstehen verschiedenartige, „symmetrische Muster, Figuren, Sterne, platonische Körper“. Währenddessen steht Dr. Christian Ucke noch auf dem Podium, vor ihm aufgebaut ist eine Menge von physikalischen Genialitäten, etwa jener schwebende Kreisel, der mit Hilfe von Magneten scheinbar schwerelos durch die Luft wirbelt, auf der Stelle verharrt, in Bewegung bleibt. „Man kann sogar seine Hand zwischen Kreisel und Untergrund schieben“, sagt Ucke demonstrierend. Die meist jugendlichen Zuschauer sind fasziniert, wie ist das nur möglich? „Dahinter steckt richtig viel theoretische Physik“, sagt der Wissenschaftler, der auch noch einen „Mädchenfänger“ im Gepäck hat.

Nach dem „Prinzip der Selbsthemmung“ funktionierend, wird dieser „Partygag“ nicht nur dazu benutzt, um den Finger des Probanden sprichwörtlich „fest im Griff zu haben“, sondern auch während bestimmter Handoperationen. Dr. Christian Ucke reist mit seinen Zuhörern in der Zeit zurück, in das antike Griechenland, zum griechischen Zauberkreisel, zum „keltischen“ Teelöffel, der, in Drehung versetzt, einmal rechts-, später wieder linksherum rotiert. Erklärbar ist das nicht, erneut seien es „komplizierte theoretische Physik und Mathematik“, die dahinter steckten, sagt Ucke. Im Schülerforschungszentrum, das im Alten Gymnasium Berchtesgaden realisiert wird, soll man den Phänomenen nachgehen. Spielend und lernend zugleich. Ein Konzept mit Zukunftscharakter.

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