Der Neue Wiesentbote

Zwei Schüler vom Tao-Schülerforschungszentrum (Sfz) der Universität Bayreuth haben bei der Deutschen Physikmeisterschaft, dem German Young Physicists‘ Tournament (Gypt), die Silbermedaille gewonnen. Tarek Becic vom Frankenwald-Gymnasium in Kronach und Luan Janal vom Graf-Münster Gymnasium in Bayreuth überzeugten die Jury mit einem Projekt zur Selbstorganisation und Musterbildung in der Natur. Prof. Dr. Walter Zimmermann von der Universität Bayreuth hatte ihre Forschungsarbeiten Am SFZ betreut. Die Endrunde des Wettbewerbs fand am 4. und 5. März 2022 im Physikzentrum der Deutschen Physikalischen Gesellschaft (DPG) in Bad Honnef statt. Ein Team aus Berlin erhielt ebenfalls Silber, Die Goldmedaille ging nach Lörrach.

„Bei der Deutschen Physikmeisterschaft GYPT geht es ähnlich zu wie bei einer internationalen Wissenschaftstagung. Die Schülerinnen und Schüler präsentieren ihre Forschungsergebnisse in englischer Sprache. Danach müssen sie sich kritischen Fragen stellen, die ihnen von den konkurrierenden Teams und von einer hochkarätig besetzten Jury gestellt werden. Seit 2018 haben es Schülerinnen und Schüler vom Bayreuther SFZ in jedem Jahr ins GYPT-Finale geschafft,“ sagt Prof. Dr. Walter Zimmermann, Koordinator des Schülerforschungszentrums der Universität Bayreuth, das zur TechnologieAllianzOberfranken (TAO) gehört.

Der Vizepräsident der Deutschen Physikalischen Gesellschaft (DPG), Dr. Lutz Schröter, und der Leiter der Deutschen Physikmeisterschaft, Michael Steck, betonten bei der Preisverleihung, wie großartig es sei, dass sich die jungen Leute nach der Pandemie endlich wieder persönlich begegnen und über ihre sehr beeindruckenden Forschungsergebnisse austauschen konnten. Die drei Siegerteams wurden mit Wissenschaftsbüchern ausgezeichnet. Darüber hinaus werden sie auf Einladung der DPG zwei Tage lang an einer exklusiven Führung durch das CERN in Genf teilnehmen. Das CERN ist die weltweit größte Teilchenbeschleunigungsanlage.

Tarek Becec-und-Luan Janal (Foto: Walter Zimmermann)

Die nächste Wettbewerbsstufe ist nun die Teilnahme der deutschen Topschülerinnen und -schüler an der internationalen Physikweltmeisterschaft IYPT, dem International Young Physicists‘ Tournament. Das fünfköpfige Nationalteam aus Deutschland wird Anfang April im Anschluss an einen Workshop in Ulm zusammengestellt. Zu den zwölf Workshop-Teilnehmern gehört auch Tarek Becic vom Frankenwald-Gymnasium in Kronach, der bereits im letzten Jahr Mitglied des Nationalteams war. „Das SFZ an der Universität Bayreuth ist das einzige Schülerforschungszentrum in Deutschland, das seit 2014 in ununterbrochener Folge Mitglieder des deutschen Nationalteams nominieren konnte“, sagt Zimmermann und fügt hinzu: „Der diesjährige Gewinn einer Silbermedaille ist eine erneute Bestätigung unserer Nachwuchsförderung und der guten Studienatmosphäre am Schülerforschungszentrum Bayreuth. Dieser Erfolg wäre nicht möglich gewesen ohne die Unterstützung durch die Lehrkräfte in den Schulen und ohne das große Engagement unseres Trainingsteams auf dem Bayreuther Campus: Berin Becic, Frederik Gareis, Sebastian Friedl und Linda Thumfart, die früher selbst bei nationalen und internationalen Physikwettbewerben erfolgreich waren, haben die diesjährigen Teammitglieder am SFZ hervorragend vorbereitet und motiviert.“

„Der mit großem Abstand wichtigste Grund für eine GYPT-Teilnahme ist der Wunsch der Schülerinnen und Schüler, sich mit anderen, ebenso forschungsbegeisterten jungen Leuten zu treffen, gemeinsam Zeit zu verbringen und sich aneinander zu messen. Diese Grundhaltung ist eine sehr gute Basis für die zukünftige Generation von Forscherinnen und Forschern, die man nicht genug fördern kann. Zukünftige Forschungserfolge in unserem Land sind gerade auf diesen ambitionierten Nachwuchs angewiesen“, betont Zimmermann. Der Bayreuther Physiker und SFZ-Koordinator verweist in diesem Zusammenhang auf die hochkarätige, international ausstrahlende Talentförderung durch die Deutsche Physikalische Gesellschaft und die Wilhelm und Else Heraeus Stiftung.

Das Forschungsprojekt des Bayreuther Silberteams

Das Bayreuther Vizemeister untersuchten Wellen, die sich auf der Oberfläche einer Flüssigkeit in einer Schale bilden, wenn diese vertikal geschüttelt wird. Sie analysierten eine neue Variante der nach dem englischen Physiker Michael Faraday benannten Wellen: Zunächst wird in eine Schale eine zähe Flüssigkeit gefüllt. Danach wird auf deren Oberfläche ein größerer Tropfen einer dünnflüssigeren und leichteren Flüssigkeit platziert. Die beiden Flüssigkeiten mischen sich nicht, so dass der Tropfen eine Kreisform annimmt. Wird die Schale nun auf einem Rüttler vertikal geschüttelt, so bilden sich – bekannten Prinzipien der Selbstorganisation entsprechend – Streifenmuster auf der Oberfläche des Tropfens. Das spektakuläre Ergebnis dabei ist, dass das Streifenmuster den kreisrunden Tropfen zu einer Ellipse verformt. Dabei lässt sich die Stärke der Deformation durch die Schüttelstärke des Rüttlers steuern. Das Streifenmuster bestimmt also durch seine Amplitude die Form des Tropfens mit, auf dem es existiert. Dieses Phänomen ist auch ein Thema neuer Veröffentlichungen in führenden wissenschaftlichen Fachzeitschriften und von weitreichender Bedeutung in der belebten Natur.