„Ich habe keine besondere Begabung, sondern bin nur leidenschaftlich neugierig.“ Dieses Zitat von Albert Einstein beschreibt aktuelle Forschung in der Physik erstaunlich genau: sie ist meist wider Erwarten nicht getrieben von kommerziellem Nutzen, sondern von Wissbegierde, welche in jedem Menschen zu finden ist. Dr. Andreas Kratzer von der Technischen Universität München hat dies sehr elegant an dem Beispiel des Spaghetti-Problems veranschaulicht: Bei diesem Phänomen ist einem Physiker zufällig beim Nudeln kochen aufgefallen, dass, wenn man ungekochte Spaghetti an ihren Enden bricht, diese nie in nur zwei Teile brechen. Dies bildete den Anlass für weitere Forschungen, weil nach der klassischen Festigkeitslehre eine Spaghetti nur in zwei Teile zerbrechen sollte.

Leider wurde auch unser Studium-Generale-Tag an der Fakultät für Physik Corona bedingt online abgehalten, was aber den Vortrag von Dr. Andreas Kratzer nicht minder interessant und spannend gemacht hat. Nachdem allgemeine Informationen über das Physikstudium, wie der allgemeine Ablauf und Berufsmöglichkeiten, präsentiert wurden, ging Dr. Kratzer auf seine eigene Laufbahn in der Forschung ein, bei welcher er schon viel in der Welt herumgereist ist. Einen besonderen Schwerpunkt legte er dabei auf die µSR-Experimente, welche den Zusammenhang zwischen Spins und Zerfall von Myonen (ein nukleares Teilchen) erklären. Er forschte dafür am Paul-Scherrer-Institut (PSI) in der Schweiz an einem Protonenbeschleuniger.

Quelle: psi.ch
Protonenbeschleuniger des PSI

Anschließend sprach Dr. Kratzer über Astrophysik, genauer gesagt über das Forschungsprojekt “Hands-on Universe”, welches vor allem in der Supernova-Kosmologie forscht. Bei der Supernova-Kosmologie geht es um das Entdecken und Analysieren von Sternexplosionen. Dabei wurde bewiesen, dass sich das Universum beschleunigt ausbreitet. Im Anschluss wurde noch die Internationale Asteroidensuch-Kampagne (International Asteroid Search Campaign) vorgestellt, an der unter anderem auch Schülerinnen und Schüler teilnehmen können. Schließlich haben wir noch das German Young Physicists Tournament (GYPT) kennengelernt. Das GYPT ist eine Meisterschaft für Jugendliche, welche in Teams physikalische Probleme mittels Versuchsvorschlägen lösen müssen. Diese Lösungsvorschläge müssen dann vor anderen teilnehmenden Teams und einer Jury vorgestellt und verteidigt werden. Der gesamte Wettbewerb findet dabei auf Englisch statt.

Nach einer kurzen Mittagspause folgte die Vorstellung der Rolle der Naturwissenschaften, insbesondere der Physik, bei der Erhaltung von Kunst- und Kulturgut. Hierbei wurde schwerpunktmäßig auf die Anwendung von Kunst-Technologien, die Restaurierung und Konservierung von Kunst- und Kulturgütern, wie auch auf dessen geschichtliche Hintergründe eingegangen. Man muss jedoch an dieser Stelle anmerken, dass die Physik zahlreiche weitere Einsatzmöglichkeiten in diesem Fachgebiet bietet, wie beispielsweise die Methode der 3D-Kartierung.

Zunächst haben wir einen ausführlichen Einblick in die Hängung von Tapisserien, eine Anwendung der Mechanik, erhalten. Hierbei wird das Ziel gesetzt, das Material dieser antiken und fragilen Kunststücke durch das schräge Aufhängen an der Museumswand effektiv zu entlasten und durch die physikalische Untersuchung der unterschiedlichen Einflüsse diese Maßnahmen zu optimieren

Quelle: Präsentation Herr Dr. Kratzer
Kraftdehnung

Anschließend erklärte uns Herr Dr. Kratzer die Einflüsse bestimmter Lichtarten auf das Erscheinungsbild der Kunststücke für das spektral-empfindliche Auge. Weitere Forschungsprojekte, wie die Verschmutzung von seidenen Wandbespannungen, die Schäden der seidenen Wandverkleidung des „Blauen Salon“ und die Farbstoffanalyse eines unbekannten Stoffstücks, brachten uns Methoden und Ergebnisse einer solchen Forschung näher.

Quelle: Präsentation Herr Dr. Kratzer
Die Ergebnisse der Neutronenautoradiographie (links) zur Bestimmung der verschiedenen farbstoffhaltigen Pigmente des Kunstwerks (rechts): Rembrandt, Minerva

Im Weiteren stellte uns Herr Dr. Kratzer den Einsatz von physikalischen Methoden bei der Archäologie in einem Beispiel aus der Archäometrie vor: Die Altersbestimmung der Dachauer Moorleiche. Mithilfe der C14-Methode, eine weitverbreitete Methode zur Altersbestimmung bei organischen Stoffen, konnte der Herkunftszeitraum der Moorleiche auf die Jahre 1440 – 1630 festgelegt werden. Herr Dr. Kratzer demonstrierte zunächst, wie durch weitere Untersuchungen, wie die Tomografie, die Isotopenverhältnisse von N-15/N-14 und C-13/C-12 die Merkmale der Moorleiche, wie Herkunft und Essgewohnheiten, in Bezug zu geschichtlichen Grundlagen ermittelt und geschichtlich genau eingeordnet werden konnten.

Quelle: Präsentation Herr Dr. Kratzer
Moorleiche

Wir möchten uns im Namen des gesamten TUMKollegs für diesen informativen und äußerst interessanten Tag bei Herrn Dr. Kratzer bedanken.

Maximilian Eitelwein und Shizhe He