Physik bei der Langen Nacht der Forschung 2024

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Rund 100 Nachwuchswissenschafter*innen und Mitarbeiter*innen der Fakultät für Physik werden am Freitag, 24.05.2024, Besucher*innen der Langen Nacht der Forschung einladen, über bahnbrechende naturwissenschaftliche Erkenntnisse zu staunen und über offene Fragen der Physik zu rätseln.

Im Audimax der Universität Wien werden Christoph Dellago und sein Team um 17:00 Uhr im Vortrag "Wellen, Wirbel, Energie: Was steckt hinter den Phänomenen unseres Alltags?" Kindern und Jugendlichen ausgewählte Prinzipien der Physik anhand von spannenden Experimenten näherbringen. Die Teilnehmenden werden beobachten, wie Energie sich von einer Form in eine andere verwandelt, wie Wellen sich ausbreiten und Wirbel entstehen. Außerdem werden sie Blitze erzeugen, ein Rohr mit Wärme zum Singen bringen und mit einem Raketenwagerl fahren.

Haben Sie Lust auf einen physikalischen Spaziergang durch Raum und Zeit? Um 19:00 und 20:00 Uhr laden Mitglieder der Forschungsgruppen Mathematische Physik und Teilchenphysik in der Aula am Ring Physik-Interessierte ab 18 Jahren zu persönlichen Gesprächen in entspannter Atmosphäre ein. Die Besuchenden können zwanglos Fragen zu den neuesten Themen der theoretischen und mathematischen Physik – von der Entstehung des Universums bis zu Einblicken in den Forschungsalltag – stellen.

Anlässlich des 70-jährigen Jubiläums von CERN berichten unsere Doktorand*innen aus den Forschungsgruppen Aerosolphysik und Umweltphysik und des SMI, ÖAW live aus ihren Laboren in der weltweit größten und wohl bekanntesten internationalen Großforschungseinrichtung, die sich den grundlegenden Fragen zu unserem Universum widmet. Auf Stiege 1 des Hauptgebäudes gibt es bei der Station CERN: Wie sieht es in den Laboren des weltweit größten Zentrums für physikalische Grundlagenforschung aus? um 18:00 und 20:00 eine Live-Schaltung zu ASACUSA und um 19:00 und 21:00 ein Live-Streaming zu CLOUD. Zwischen den Führungen erklingen in einer Kunstinstallation Werke, die Komponist*innen aus aller Welt basierend auf den wissenschaftlichen Projekten der Forschungsgruppen Computergestützte Physik und Physik der Weichen Materie, Physik Nanostrukturierter Materialien, Elektronische Materialeigenschaften, Dynamik Kondensierter Systeme, Physik Funktioneller Materialien im Jahr 2017 schufen: Haben Sie sich jemals gefragt, wonach Materie klingt?

Am Hauptstandort der Universität Wien bei der Langen Nacht der Forschung 2024, dem Hauptgebäude am Universitätsring 1, werden zwischen 17:00 und 23:00 rund 100 Mitglieder der Fakultät für Physik 19 Mitmachstationen, die das Herzstück der Langen Nacht der Forschung bilden, betreuen. Die Bandbreite der sorgfältig vorbereiteten interaktiven Beiträge reicht von experimenteller über computergestützter zu theoretischer Physik. Unsere Forschenden freuen sich über alle Neugierigen, die am 24.05. selbst Experimente ausprobieren und über neue naturwissenschaftliche Erkenntnisse und offene Fragen der Physik miträtseln wollen:

• Kleine Teilchen - große Wirkung? – Forschungsgruppe Aerosolphysik und Umweltphysik
Aerosole sind winzige Partikel in der Luft. Trotz ihre kleinen Größe, haben sie einen starken Einfluss auf unsere Atmosphäre und können unser Klima maßgeblich beeinflussen. Sie dienen unter anderem als Kondensationskeime und beeinflussen so die Bildung von Wolken. Mit einer einfachen Wolkenkammer (DemoSANC) wollen wir die Auswirkung dieser kleinen Partikel demonstrieren.

• Warum erschaffen wir Wolken im Labor? – Forschungsgruppe Aerosolphysik und Umweltphysik
Die CLOUD Chamber am CERN ist eine Messkammer, die uns hilft, den Einfluss von kosmischen Strahlen auf unsere Atmosphäre besser verstehen zu können. Mit dieser Kammer sind wir in der Lage die Atmosphäre in verschiedenen Teilen der Erde zu simulieren und Experimente durchzuführen. Mit unserem Modell wollen wir Ihnen eine vereinfachte Version des CLOUD Experiments zeigen.

• Weich und magnetisch, ist es funktional? – Forschungsgruppe Computergestützte Physik und Physik der Weichen Materie
In dieser Station bieten wir interaktive Spiele mit Magneten an. Magnetische Nanopartikelsysteme werden gezeigt und erklärt. Darüber hinaus können Besucher:innen ihre eigenen Computerexperimente mit Nanopartikeln durchführen.

• Werden Maschinen den Menschen ersetzen? – Forschungsgruppen Computergestützte Materialphysik und Computergestützte Physik und Physik der Weichen Materie
Werden Maschinen den Menschen ersetzen? Wir zeigen hier, wie wir KI-Maschinen bändigen, wie sie funktionieren und wie wir sie in der Wissenschaft einsetzen. KI kann auch Spaß machen - für jedes Alter: Kommen Sie und spielen Sie Tic-Tac-Toe gegen unsere KI: Können Sie die Maschine schlagen? Wir schauen uns die internen Mechanismen an, die den modernen maschinellen Lerntechniken zugrunde liegen.

• Woraus ist die Materie gemacht? – Forschungsgruppen Computergestützte Materialphysik und Computergestützte Physik und Physik der Weichen Materie
Wir alle sind aus Sternenmaterial gemacht: Atome, die Grundbausteine der Materie. Wir zeigen, wie sich Atome anordnen, sodass schöne Kristalle entstehen, und wie sie zur Herstellung technischer Geräte verwendet werden können. Wir haben Spiele, interaktive Rätsel und exakte Simulationen von Atomen, um Sie davon zu überzeugen, dass wir tatsächlich aus Atomen bestehen.

• Was haben Gummienten und explodierende Sterne gemeinsam? Alles Isotopenphysik! – Forschungsgruppe Isotopenphysik
Mit Hilfe der Isotopenphysik lassen sich viele Themen erforschen. Zwei davon, die Meereskunde und die nukleare Astrophysik, werden in dieser Station näher beleuchtet. Ein Mitmach-Experiment zeigt das Verhalten verschiedener Wassermassen. Ein Brettspiel veranschaulicht, wie Elemente in Sternen entstehen.

• Wie können wir neue Materialien für eine grüne Zukunft designen? – Forschungsgruppe Physik Nanostrukturierter Materialien
Hier zeigen wir anschaulich wie Materialien atomar beeinflusst werden können, um Stoffe für eine grüne Zukunft zu erschaffen. Durch gezieltes Ersetzen oder Entfernen von Atomen können wir Eigenschaften wie Stärke, Leitfähigkeit oder chemische Reaktivität von sogenannten zweidimensionalen Materialien wie Graphen verändern. Begleiten Sie uns in die atomare Welt des zweidimensionalen Nano-Engeneering!

• Können wir einen Joystick aus Licht bauen? – Forschungsgruppe Quantenoptik, Quantennanophysik und Quanteninformation
Licht erhellt nicht nur die Welt, sondern ist auch in der Lage, kleine Objekte zu heben und zu kontrollieren. Hier lassen wir Sie Laser verwenden, um kleine Glaskugeln zu steuern und zu bewegen.

• Wie stark ist Licht? – Forschungsgruppe Quantenoptik, Quantennanophysik und Quanteninformation
Herausforderungen in der modernen Quantenphysik: Wie verbindet man weit entfernte Quantensysteme mit Hilfe von Licht und Bewegung? Was ist das Gravitationsfeld eines Quantenobjekts? Wie baut man einen Quantenmotor? Diese und andere Fragen stehen hinter den Experimenten in den Arbeitsgruppen von Markus Aspelmeyer und Nikolai Kiesel.

• Kann eine Katze durch zwei Türen gleichzeitig gehen? – Forschungsgruppe Quantenoptik, Quantennanophysik und Quanteninformation
Eine Katze kann nicht durch zwei Türen gleichzeitig gehen - oder etwa doch? In der Welt der Quantenphysik verhalten sich kleine Teilchen so als wäre das der Fall. Doch warum verhalten sich Objekte in unserem Alltag so anders als Quantenteilchen? Gibt es eine Grenze zwischen unserer und der Quantenwelt oder können doch auch große Objekte an zwei Orten gleichzeitig sein? Mit welchen Experimenten könnten wir das sehen?

• Was hat gefangene Quantenverschränkung verbrochen, dass sie nicht befreit werden kann? – Forschungsgruppe Quantenoptik, Quantennanophysik und Quanteninformation
Hier erzählen wir Ihnen von unserem laufenden FWF Projekt (https://www.fwf.ac.at/forschungsradar/10.55776/P36102), bei dem wir uns mit verschiedenen Arten von Quantenverschränkung beschäftigen. Verschränkung ist eine Eigenschaft, die es nicht in der klassischen Welt gibt, und Verschränkung ist die Basis für neue Quantentechnologien, wie dem Quantencomputer, der Quantenkryptographie oder Ideen zur Detektion von Krebs.

• Wie können wir Gravitation von kleinsten Objekten messen? – Forschungsgruppe Quantenoptik, Quantennanophysik und Quanteninformation
Wir gewähren Ihnen einen interaktiven Einblick in unsere Forschungsarbeit, bei der wir versuchen die Gravitation von winzigen Objekten zu messen. Dabei sind wir täglich mit einer Vielzahl von Herausforderungen konfrontiert. An unserem Stand haben Sie die Möglichkeit diese spielerisch zu lösen.

• Können Photonen die Geheimnisse der Quantengravitation entschlüsseln? – Forschungsgruppe Quantenoptik, Quantennanophysik und Quanteninformation
Quantenmechanik und Gravitation zusammen bringen die Kausalität ins Wanken – die Abfolge von Ereignissen befindet sich in einer Quantenüberlagerung. In unserem interaktiven Experiment entdecken Teilnehmer:innen, wie das Einfügen verschiedener Quantengatter außergewöhnliche Lösungen ermöglicht, die weit über klassische Quantencomputer hinausgehen.

• Können wir die quantenmechanische Verschränkung nutzen, um klassische Beschränkungen zu überwinden? – Forschungsgruppe Quantenoptik, Quantennanophysik und Quanteninformation
Treten Sie ein in ein Quantenlabor und machen Sie sich darauf gefasst, dass einige Ihrer grundlegendsten Intuitionen in Frage gestellt werden. Begleitet von unserem Team bietet dieses interaktive Experiment eine praktische Erkundung des merkwürdigen Verhaltens und der mächtigen Natur von Quantenphänomenen, während wir die Geheimnisse von Verschränkung, Überlagerung und Quantenwahrscheinlichkeiten enträtseln.

• Können Quantenteilchen ihre Wege vergessen? Erforschung des Welle-Teilchen-Dualismus mit dem Quantum Eraser – Forschungsgruppe Quantenoptik, Quantennanophysik und Quanteninformation
Tauchen Sie in die verblüffende Welt der Quantenmechanik ein! Erleben Sie den rätselhaften Quantum Eraser in Aktion, wenn wir demonstrieren, wie die Messung des Weges eines Teilchens dessen Verhalten verändern kann. Sie können Polarisatoren manipulieren und beobachten, wie Interferenzmuster verschwinden und wieder auftauchen, und so Gespräche über den Welle-Teilchen-Dualismus und Quantenmessungen anregen.

• Wie können wir einen Quantencomputer mit Licht bauen? – Forschungsgruppe Quantenoptik, Quantennanophysik und Quanteninformation
Entdecken Sie die faszinierende Welt des photonischen Quantencomputings. Erkunden Sie echte Komponenten aus unseren Laboren, darunter Photonenquellen, einen photonischen Prozessor und Einzelphotonendetektoren. Erfahren Sie von unseren Forscher:innen mehr über Quanteninformationsverarbeitung, integrierte Geräte im Chipmaßstab und modernste Detektortechnologien.

• Wie sieht ein Quantencomputer aus? – Forschungsgruppe Quantenoptik, Quantennanophysik und Quanteninformation
Erforschen Sie die Zukunft der Informationsverarbeitung mit Quantenphysik! Bei uns können Sie drei Quantencomputer mit jeweils einzigartigen Ansätzen für eine technologische Revolution kennenlernen. Machen Sie praktische Erfahrungen mit einem einfachen Quantencomputer, lernen Sie, wie wir verschränkte Photonen verwenden, um in unseren Laboren komplexere Computer zu bauen, und greifen auf einen IBM-Quantencomputer zu.

• Seeking science adventures: Up for the Challenge? – Forschungsgruppe Quantenoptik, Quantennanophysik und Quanteninformation
We welcome you to Seeker Chronicles – The Universe in a Card Game! There's something new and exciting to discover on every card: famous researchers, fascinating science and cool, groundbreaking technologies.

• Was ist Antimaterie und warum ist sie verschwunden? – Forschungsgruppe SMI, ÖAW
Von der Erde bis zu den weit entfernten Sternen in anderen Galaxien - alles besteht aus Materie, gebaut aus den kleinsten aller Bausteine, den Elementarteilchen. Zu jeder Art von Materieteilchen gibt es auch ein passendes Antiteilchen und doch können wir diese nur in geringen Mengen finden - Warum? Bei uns erfahren Sie mehr über die Suche nach dem Grund für das Ungleichgewicht zwischen Materie und Antimaterie.

Zusätzlich öffnet auf der Universitätssternwarte die Forschungsgruppe Physik Nanostrukturierter Materialien ab 17:00 die Türen des UltraSTEM-Labors: Willst Du einzelne Atome live sehen? In einem der besten Elektronenmikroskope der Welt?

 

Wir freuen uns auf zahlreiche Besuchende!