Die Welt, in der wir leben

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Erfahren Sie, wie ein modernes MRT funktioniert und fragen Sie die Experten vor Ort, wie man mit Licht auch Objekte bewegen kann oder mit welchen Methoden Details der Erdatmosphäre untersucht werden.

Themen:

D1 - Mit Hochspannung den Untergrund durchleuchten – Geoelektrische Tomographie in der  Umweltforschung
Institut für Geowissenschaften, Universität Bonn

Die geoelektrische Tomographie nutzt künstlich erzeugte elektrische Stromsysteme, um Strukturen und Prozesse im Untergrund sichtbar zu machen. Basierend auf Messungen der resultierenden elektrischen Potentialfelder an der Erdoberfläche können 2D oder 3D Bilder der elektrischen Leitfähigkeit im Untergrund berechnet werden. Geophysikerinnen und Geophysiker nutzen die Methode beispielsweise zum Auffinden von Grundwasser, zur Überwachung von Salzwasserintrusion an der Küste oder zur Erfassung von Permafroständerungen im Hochgebirge.

D2 - … sieht nach Regen aus – Fernerkundung mit dem Niederschlagsradar
Institut für Geowissenschaften, Universität Bonn

Das Niederschlagsradar an der Universität Bonn und ein baugleiches Radar des Forschungszentrums Jülich messen kontinuierlich und tasten dabei in drei Dimensionen die Atmosphäre in einem Umkreis von 100 km ab. Über die fallenden Tropfen und Eisteilchen als Rückstreuelemente wird das atmosphärische Niederschlagsfeld dreidimensional in seiner zeitlichen Entwicklung sichtbar.  Im Zusammenspiel mit einem Wettervorhersagemodell kann so die Vorhersage von Niederschlag verbessert werden. Gezeigt werden Visualisierungen der Messungen und Vorhersagen.

D3 - Mit Seh- und Tastsinn die Zellen unseres Körpers erkunden – Fluoreszenzmikroskopie und Kraftmikroskopie
Institut für organische und Biomolekulare Chemie, Universität Göttingen

In der biochemischen Forschung spielen die Funktionen einzelner Zellbestandteile eine wichtige Rolle - auch für die Entwicklung von Medikamenten. Um die kleinen Strukturen und ablaufende Prozesse sichtbar machen zu können, machen sich Forscher sowohl die Fluoreszenzmikroskopie als auch die Rasterkraftmikroskopie zunutze.

D4 - Weniger Eis, mehr Meer – Satellitenmessungen Antarktischer Eismassen
Institut für Geodäsie und Geoinformation, Universität Bonn

Weniger Eis, mehr Meer - Satelliten messen das Schmelzen der Gletscher und den Anstieg des Meeresspiegels.

D5 - Leuchtende Wolken – starke Winde – Physik im Grenzbereich zwischen Atmosphäre und Weltraum
Leibniz-Institut für Atmosphärenphysik, Kühlungsborn

Im Höhenbereich um ca. 100 km ändert sich die physikalische Beschreibung der Atmosphäre grundlegend. Hier treten eigenartige Phänomene auf. Zu Beispiel findet man hier im Sommer(!) die niedrigsten Temperaturen in der gesamten Atmosphäre (ca. -150 Grad) und es herrschen typische Windgeschwindigkeiten von bis 400 km/h. Es werden die physikalischen Hintergründe u. a. mit Hilfe experimenteller Vorführungen erläutert.

D6 - Keine Chance dem Nuklearschmuggel – Prüfung von Strahlenmessgeräten
Fraunhofer-Institut für Naturwissenschaftlich-Technische Trendanalysen, Euskirchen

Zur Unterbindung von Nuklearschmuggel sind zuverlässige Strahlenmessgeräte erforderlich, mit denen der Nachweis von radioaktivem oder nuklearem Material vor Ort möglich ist. Es wurde ein Prüfsystem entwickelt, mit dem die Leistungsfähigkeit solcher Geräte überprüft werden kann. Mit dem System wird getestet, ob die Geräte beim Vorliegen eines radioaktiven Materials entsprechend den Anforderungen bestimmter Standards reagieren. Dadurch soll die Vertrauenswürdigkeit und Belastbarkeit von im Einsatz gewonnenen Messergebnissen sichergestellt werden.

D7 - Physik-Nobelpreis 2018 –  Eine Laserpinzette selbst gesteuert
Experimentalphysik, Universität Saarbrücken

Im Jahr 2018 wurde der Physik-Nobelpreis für die Entwicklung der Laserpinzette vergeben. Wir haben eine solche Pinzette für Sie aufgebaut. Mit einem Joystick können Sie µm kleine Kügelchen mittels Laserkraft hin und her bewegen.

D8 - Treibhausgasen auf der Spur – Mit Lasern auf Flugzeugen und Satelliten
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, Oberpfaffenhofen

Der globalen Klimaerwärmung zu begegnen ist die zentrale gesellschaftliche Herausforderung unserer Zeit. Es gibt nach wie vor große Wissensdefizite um die Quellen und Senken der wichtigsten Treibhausgase (CO2 und CH4). Mit Lasermessverfahren vom Flugzeug und, in Zukunft, vom Satelliten aus versucht das Institut für Physik der Atmosphäre des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt diese Lücke zu schließen.

D9 - Scheibchenweise – Bildgebende Verfahren in der Medizin - MRT
Deutsches Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE), Bonn

Wir erläutern an diesem Ausstellungsstand die physikalischen Grundlagen der Magnet-Resonanz-Tomographie (MRT) und ihre Einsatzmöglichkeiten als bildgebendes Verfahren in der Medizin und insbesondere in der Hirnforschung. Mögliche Anwendungen für die zukünftige frühzeitige Diagnose neurologischer Erkrankungen werden aufgezeigt.

D10 - Spürnasen im Weltraum – Mit dem Radar auf der Suche nach Weltraumschrott
Fraunhofer-Institut für Hochfrequenztechnik und Radartechnik, Wachtberg

Um die Erde wird es eng: Millionen von Weltraumtrümmerteilen bevölkern die Umlaufbahnen der Erde und stellen eine Bedrohung für Satelliten, Raumfahrzeuge und Teleskope dar. Die typischen Geschwindigkeiten von etwa 7 Kilometern pro Sekunde machen bereits 1 Zentimeter große Teilchen zu hochenergetischen Geschossen mit Sprengkräften von einer Handgranate. An unsrem Stand können Sie erfahren, wie die "Müll-Situation" sowie die Gefahrenlage im erdnahen Weltraum aussehen und welche Lösungsansätze existieren. Lernen Sie Möglichkeiten zur Beobachtung von Weltraumobjekten mittels Hochleistungsradaren kennen. Und diskutieren Sie mit uns über die Zukunft der Raumfahrt.

Ausstellung im Extrazelt:

D11- Kirmes – Mobile Shows und Märkte für Menschen und Maschinen – Zum Wissenschaftsjahr "Künstliche Intelligenz"
Deutsches Museum München und Bonn

Lust auf Kirmes-Flair? Künstliche Intelligenz - Thema des Wissenschaftsjahrs 2019 - wird hier als Jahrmarkt inszeniert. Gezeigt wird die Bedeutung der Künstlichen Intelligenz als Schlüsseltechnologie der Zukunft: innovativ und informativ. Jedes Los gewinnt! Neben der Losbude sind weitere typische Kirmesattraktionen angesagt und laden zum Mitmachen ein: Fadenziehen, Schaubude, Wurfbude und fürs Gemüt das Lebkuchenherzerl. Das Deutsche Museum ist mit dem Projektvorhaben "KIrmes – Mobile Shows und Märkte für Menschen und Maschinen" Förderpartner des Bundesministerium für Bildung und Forschung im Wissenschaftsjahr 2019 – Künstliche Intelligenz.

D12 - Mind Ball - Fußball spielen mit dem Kopf – Nur wer entspannt ist, gewinnt
Phänomenta Lüdenscheid

Mindball ist ein Spiel, bei dem zwei Spieler gegeneinander antreten, um durch Konzentration und vor allem durch Entspannung einen Ball zum Gegner rollen zu lassen. Die Spieler nehmen an dem Mindball-Tisch Platz und legen sich jeweils ein Stirnband mit drei Elektroden an, die die eigenen Gehirnströme messen. Nach dem Start setzt sich auf dem Tisch eine kleine Kugel in Bewegung. Sie rollt auf denjenigen zu, der im Moment angespannter ist.

D13 - AstroMedia - zugeschaut und mitgebaut – Mikroskope und Teleskope selbstgebaut
AstroMedia Verlag, Würzburg

Mit AstroMedia den Sternenhimmel entdecken, verstehen, erklären und beobachten! Kartonmodelle von AstroMedia bieten einzigartige Produkte für Einsteiger, Fortgeschrittene, Schüler und Lehrer: voll funktionstüchtige Instrumente für die Sternen- und Sonnenbeobachtung, ausgefallene Sternenkarten und interessante Literatur.

D14 - Astronomische Inhalte im Unterricht spannend gestalten – (Analogie-)Experimente und "Augmented Reality"
Institut für Physikdidaktik, Uni Köln | Argelander-Institut für Astronomie, Uni Bonn | Astronomisches Institut, Uni Bochum

An diesem Ausstellungsstand erfahren BesucherInnen wie Astronomie auf spannende Art und Weise in den naturwissenschaftlichen Unterricht (Physik, Geographie, Mathematik) eingebracht werden kann. Darüber hinaus lernen die BesucherInnen spannende astronomische Ausstellungsstücke kennen, sie können mit Hilfe von Augmented-Reality das System Erde/Mond erforschen und mit einem Experiment nachvollziehen, wie Physiker auf die Suche nach Leben im Weltall gehen.

D15 - Ganz hoch hinaus – Höhenforschungsrakete der Mobile Raketen Basis (MoRaBa) des DLR
Mobile Raketenbasis, Weßling

Auf unbemannten Höhenforschungsraketen können Experimente verschiedenster Forschungsdisziplinen durchgeführt werden. Messungen der Mesosphäre (80 - 100 km) liefern interessante Einblicke für die Atmosphärenphysik. Für materialphysikalische oder biologische Experimente herrschen mehrere Minuten Schwerelosigkeit. Darüber hinaus werden z.B. für den Test neuer Technologien Hyperschallbedingungen beim Aus- und Wiedereintritt in die Atmosphäre erzielt.