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Strukturen und Symmetrien unseres Lebens

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Verstehen Sie, warum Strukturen und Symmetrien in der Tier- und Pflanzenwelt nicht einfach eine Laune der Natur sind und was wir dank Geophysik heute über die Struktur der Erde und des Erdinnern wissen. Lassen Sie sich erklären, wie aus Chaos Ordnung werden kann und wie man mit dieser Kenntnis das Wetter vorhersagen kann.

Themen:

C1 - Goldener Schnitt und die Welt der Zahlen – Zahlenreihen, Primzahlen, Fibonacci, Pi, e
Mathematikum Gießen e.V.

Berühmte Zahlen und Zahlenverhältnisse können wir in der Natur und an uns selbst entdecken. An zwei interaktiven Exponaten untersuchen Besucher, wo am eigenen Körper der goldene Schnitt zu finden ist, wo die Fibonacci-Folge in der Natur auftaucht und an welcher Stelle von Pi der eigene Geburtstag vorkommt.

C2 - Alles fraktal oder was? – Selbstähnliche Strukturen in Natur und Theorie
Universität Münster, Institut für Theoretische Physik

Wolken sind keine Kugeln und Berge sind keine Kegel! Da viele in der Natur vorkommende Phänomene eine komplizierte und vielschichtige geometrische Struktur besitzen, müssen zu ihrer Beschreibung neue Konzepte gefunden werden; dazu gehören sog. Fraktale und Eigenschaften der Selbstähnlichkeit, die am Stand erklärt und durch Beispiele illustriert werden.

C3 - Der Tanz der schwarzen Stacheln – Musterbildung mit Magneten
Universität Bayreuth, Experimentalphysik V

Ferrofluide kommen in der Natur nicht vor, sondern werden als Suspension kleinster magnetischer Teilchen hergestellt. Diese schwarzen Flüssigkeiten reagieren auf Magnetfelder, die wiederum mit Mikrofon und Verstärker beeinflusst werden können. Wer erzeugt so das Muster mit der schönsten Symmetrie?

C4 - Ganz schön attraktiv – Alles ist magnetisch!
Universität Münster, Institute für Physik und für Didaktik der Physik

Einen Kompass oder einen Kühlschrankmagneten verbindet jeder unmittelbar mit Magnetismus! Aber besitzen auch Wasser, Salz oder Glas magnetische Eigenschaften? Erfahren und erleben sie selbst: Alles ist magnetisch!

C5 - Harte Schale – magnetischer Kern – Strukturen in der Erdkruste
Universität Münster, Institut für Geophysik

Durch genaue Messungen des Erdmagnetfeldes werden Strukturen der Erdkruste sichtbar gemacht. Dieses Verfahren wird zum Beispiel bei der Rohstofferkundung und in der Archäologie angewendet und kann am Stand an einem Modell selbst ausprobiert werden.

C6 - Alles fließt – Konvektionsstrukturen im Erdinneren
Universität Münster, Institut für Geophysik

Konvektion prägt die Struktur und die Dynamik unseres Lebensraums. Nicht nur die Atmosphäre und die Ozeane weisen konvektive Fließbewegungen auf. Strömungen im Inneren unseres Planeten stellen den Antrieb für die Drift der Kontinente dar.

C7 - Die Erde bebt – Eigenschwingungen der Erde bei Erdbeben
Universität Münster, Institut für Geophysik

Geophysiker beobachten die Ausbreitung von Erdbebenwellen in der Erde. Raumwellen, Oberflächenwellen und freie Oszillationen werden genutzt, um die Strukturen in der Erde zu verstehen. Im Exponat werden freie Oszillationen mit einer Rüttelplatte veranschaulicht.

C8 - ".. und hält trotzdem" – Gebäudeschwingungen bei Erdbeben
Universität Münster, Institut für Geophysik

Erbebenwellen erschüttern Gebäude und können zu deren Einsturz führen. Dieses hängt von der Resonanzfrequenz der Gebäude ab. Bei manchen Frequenzen der Erdbebenwellen können hohe Gebäude stehenbleiben, während niedrige Gebäude einstürzen, bei anderen Frequenzen kann es umgekehrt sein.

C9 - Alles im Gleichtakt – Synchronisation
Universität Münster, Institut für Theoretische Physik

Was verbindet gemeinsam blinkende Glühwürmchen mit ungewollten Schwingungen der Millenium Brücke? In beiden Fällen ist Synchronisation am Werk. Anhand eines interaktiven Experimentes werden die universellen Eigenschaften der Synchronisation erklärt, die für verschiedenste Systeme von der Biologie bis zur Technik gelten.

C10 - Licht- und Wasserspiele – Regenbögen und andere Naturphänomene
Universität Münster, Institut für Angewandte Physik

Regenbögen, farbig schimmernde Seifenblasen, tanzende Tropfen auf der Herdplatte und viele andere natürliche Phänomene können wir in unserem Alltag beobachten. Aber wie entstehen eben diese Licht- und Wasserspiele? Lassen Sie sich erklären, was dahinter steckt.

C11 - Chaos oder vorhersagbar? – Unser Wetter
Universität Hamburg, Institut für Meereskunde

Wettervorhersage und Klimaprojektion sind heute überall medial präsent und werden für viele wichtige oder alltägliche Entscheidungen genutzt. Jedoch wie funktioniert es, das wetterliche Chaos vorherzusagen und wo liegen die Grenzen?

C12 - Leise rieselt der Sand – Strukturbildung in granularer Materie
Universität Münster, Institut für Theoretische Physik

Erstaunlicherweise ist die Physik granularer Materialien wie zum Beispiel Sand nur grob verstanden und Gegenstand aktueller Forschung. Anhand eines Rieselrades und weiterer Demo-Experimente wird in das teilweise verblüffende und manchmal gar mysteriös anmutende Verhalten gepackter und strömender granularer Teilchen eingeführt.

C13 - Ausgetrickst – Oberflächeneffekte in der Natur
Universität Münster, Institut für Angewandte Physik

Schon früh hat der Mensch entdeckt, dass die Natur bei der Evolution beeindruckende Lösungen für alltägliche Probleme gefunden hat, von denen der Mensch lernen kann – das Prinzip der Bionik. Einzigartige Strukturen an Oberflächen, wie zum Beispiel beim Mottenauge oder der Lotuspflanze, sorgen für eine vollständige Entspiegelung beziehungsweise beeindruckende Reinheit. Experimentiere am Poster mit Pflanzen und  Gegenständen des Alltags und erlebe, wo der Lotuseffekt auch bei uns vorkommt und genutzt wird.

C14 - Mimikry, Zebrastreifen und Co. – Versteckspiel und Kommunikation im Tierreich
Westfälischer Zoologischer Garten Münster GmbH

Warum hat ein Zebra Streifen – weshalb ist der Pfeilgiftfrosch so auffällig bunt? Äste mit sechs Beinen – gibt es das? Hier erfährst Du nicht nur vieles "Buntes" aus der Tierwelt – Du kannst auch so manches mit Deinen eigenen Händen erfahren!