Besuch im Physiklabor: Was Physiker mit Raspi, PIC32 und Co. machen
Experimentalphysiker setzen auf DIY-Tools aus Mikrocontrollern und Verkleidungen aus Pappe und Kork. Ein Einblick in kreative Physiklabore.
Der CERN ist eine Forschungseinrichtung der Superlative. Der Large Hadron Collider (LHC), der größte Teilchenbeschleuniger der Welt an der schweizerisch-französischen Grenze, hat einen Umfang von 27 Kilometern. Die fast 700 Gebäude auf dem Campus des europäischen Kernforschungszentrums haben eine Gesamtgrundfläche von 44 Hektar – so viel wie der Vatikan. Auch andere Forschungsprojekte beeindrucken mit ihrer Größe: Die 66 Teleskope des ALMA-Teleskopenverbunds (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) in der chilenischen Wüste bedecken die Fläche eines Fußballfeldes. Der Magnetfeldkäfig des Fusionsreaktors Wendelstein 7-X in Greifswald misst fast sechs Meter.
Demgegenüber steht die Realität der meisten Experimentalphysiker. Das typische Labor an einer Forschungseinrichtung rangiert zwischen geräumigem Wohnzimmer und Studentenwohnung. Forschungsgelder sind knapp bemessen; Physiker müssen also kreativ werden, um Geld zu sparen. Angereichert wird dies durch den angeborenen Spieltrieb, der vielen Experimentatoren innewohnt.
- Mit Mikrocontrollern steuern viele Experimentalphysiker ihre Experimente: Sie schalten Laser, Mikrowellen und Magnetfelder an- und aus oder triggern Kameras.
- Mitunter nutzen Physiker kreative Materialien, um ihre Experimente zu bauen. Dazu gehören alte Verpackungen, Butterbrotpapier und ausgediente Lautsprecher.
- Da nicht alle Physik-Studenten im Studium Programmieren lernen, muss selbst geschriebene Software zur Steuerung von Experimenten intuitiv und leicht erweiterbar sein.
Das Ergebnis sind Steuermodule in abgegrabbelten Pappschachteln und Raspis als Kontrolleinheiten für teure Laser – Dinge, die man in einer modernen Forschungseinrichtung womöglich nicht erwartet. Wir haben einen Blick in ein Physiklabor geworfen und erkundet, wo sich dort Mikroelektronik, innovative Programmierung und DIY-Lösungen verstecken.
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