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Mit virtueller Realität den Neutrinos auf der Spur

Das Neutrino Experiment KATRIN auf dem Campus Nord des KIT. (Foto: KIT)  KIT
Das Neutrino Experiment KATRIN auf dem Campus Nord des KIT. (Foto: KIT) KIT
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Das Neutrino Experiment KATRIN auf dem Campus Nord des KIT. (Foto: KIT)  KIT
Das Neutrino Experiment KATRIN auf dem Campus Nord des KIT. (Foto: KIT) KIT

Durch Virtual Reality wird das physikalische Innenleben des
internationalen Großexperiments KATRIN am Karlsruher Institut für
Technologie (KIT) nun für jeden erkundbar. Bei dem virtuellen Erlebnis
können Besucherinnen und Besucher erfahren, wie KATRIN funktioniert, und
dank interaktiver Elemente sogar selbst experimentieren. Entstanden ist
die VR-Umgebung in Kooperation mit dem Nationalen Institut für
Wissenschaftskommunikation (NaWik). Zur Online-Vorstellung am 7. Juli 2021
um 17:00 Uhr sind Öffentlichkeit und Medien eingeladen (Anmeldung:
<Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein.>)

Durch Virtual Reality wird das physikalische Innenleben des
internationalen Großexperiments KATRIN am Karlsruher Institut für
Technologie (KIT) nun für jeden erkundbar. Bei dem virtuellen Erlebnis
können Besucherinnen und Besucher erfahren, wie KATRIN funktioniert, und
dank interaktiver Elemente sogar selbst experimentieren. Entstanden ist
die VR-Umgebung in Kooperation mit dem Nationalen Institut für
Wissenschaftskommunikation (NaWik). Zur Online-Vorstellung am 7. Juli 2021
um 17:00 Uhr sind Öffentlichkeit und Medien eingeladen (Anmeldung:
<Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein.>)

Diese Presseinformation finden Sie mit Foto zum Download unter:
https://www.kit.edu/kit/pi_2021_062_mit-virtueller-realitat-den-neutrinos-
auf-der-spur.php


Neutrinos sind die leichtesten, häufigsten, aber auch rätselhaftesten
Masse tragenden Teilchen in unserem Universum. Sie sind elektrisch neutral
und wechselwirken mit ihrer Umgebung nur über die Gravitation und die
sogenannte schwache Kraft. Bis vor Kurzem wurden Neutrinos im
Standardmodell der Teilchenphysik als masselose Teilchen beschrieben. Aus
Beobachtungen von atmosphärischen und solaren Neutrinos konnte in den
vergangenen Jahren jedoch gezeigt werden, dass Neutrinos doch eine kleine
Masse besitzen. Die Größe der Masse ist aber immer noch unbekannt. Mit dem
Karlsruhe Tritium Neutrino Experiment (KATRIN) wollen Forschende die Masse
dieser rätselhaften Teilchen erstmals genau bestimmen. Notwendig ist dafür
unter anderem ein hochauflösendes Spektrometer mit großem Durchmesser
(zehn Meter). Das Experiment wird von Forschenden am KIT in Zusammenarbeit
mit nationalen und internationalen Partnern durchgeführt, derzeit sind
rund 200 Personen beteiligt.

Neuartige VR-Umgebung macht Großexperiment zugänglicher

Großexperimente der Grundlagenforschung wie KATRIN sind üblicherweise für
die Öffentlichkeit kaum zugänglich. Dies liegt an den besonderen
Reinheitsauflagen und Sicherheitsvorschriften – und natürlich auch daran,
dass die laufenden Experimente nicht gestört werden dürfen. Nun öffnet
eine Virtual-Reality-Anwendung neue Möglichkeiten der Erfahrbarkeit. Die
Nutzerinnen und Nutzer bekommen so einen direkten Einblick in das Innere
der Forschungsanlage und erfahren, wie sich die Elementarteilchen in
diesem großen Versuchsaufbau bewegen und verhalten. Zudem bietet die
Anwendung auch die Möglichkeit, selbst in die Rolle einer
Wissenschaftlerin oder eines Wissenschaftlers zu schlüpfen und mit dem
Experiment zu interagieren – etwa indem Variablen der Messung beim
virtuellen Betrieb verändert werden.

Zukünftige Anwendung in der Lehre geplant

Die neuartige VR-Anwendung wurde im Forschungsprojekt Science In
Presentations am NaWik in Kooperation mit dem KIT entwickelt und wird von
der Klaus Tschira Stiftung gefördert. Sie kombiniert fotorealistische 360
-Grad-Ansichten des Versuchsaufbaus des KATRIN-Experiments mit einer
virtuellen Ebene. Die Anwendung besteht aus einem geführten Abschnitt, in
dem ähnlich einem Rundgang ein Wissenschaftler oder eine Wissenschaftlerin
die Anlage und die eigene Forschung erklärt, sowie der anschließenden
Möglichkeit, die Anlage auf eigene Faust zu erkunden. Dort berichten
weitere KATRIN-Forschende noch mehr über die Funktionsweise und Ziele des
einzigartigen Experiments. Die VR-Anwendung läuft im Browser und kann
entweder mit einem eigenen Head-Mounted-Display („VR-Brille“) oder
alternativ am Tablet, Laptop oder PC genutzt werden.

Künftig soll die VR-Umgebung auch in der Lehre des KIT eingesetzt werden.
Dafür wird sie aktuell vom NaWik und dem KIT-Zentrum Elementarteilchen und
Astroteilchenphysik (KCETA) weiterentwickelt. Finanziert wird das Vorhaben
mit Mitteln aus der Förderung „Research Infrastructures in Research-
Oriented Teaching“ des KIT im Rahmen der Exzellenzstrategie von Bund und
Ländern.

Online-Veranstaltung in der VR-Umgebung

Vorgestellt werden soll das VR-Erlebnis des Neutrino-Experiments zum
ersten Mal live bei einer Online-Veranstaltung am 7. Juli 2021 um 17:00
Uhr. Vertreterinnen und Vertreter der Medien sowie die interessierte
Öffentlichkeit sind dazu herzlich eingeladen. Nach Kurzimpulsen zum
KATRIN-Experiment und dem Forschungsprojekt Science In Presentations
werden Einblicke in die VR-Anwendung gegeben. Anschließend besteht die
Gelegenheit für Fragen und Diskussion.

Parallel dazu haben die Teilnehmenden die Möglichkeit, die browserbasierte
VR-Anwendung selbst auf ihren eigenen Geräten zu testen und Fragen und
Kommentare daraus auch in die Diskussion einzubringen.

Teilnehmende Expertinnen und Experten

•       Professorin Kathrin Valerius, Institut für Astroteilchenphysik am
KIT
•       Dr. Philipp Niemann, Wissenschaftlicher Leiter des NaWik
•       Yannic Scheuermann, Wissenschaftlicher Mitarbeiter des NaWik

Zudem ist Professor Carsten Könneker, Geschäftsführer der Klaus Tschira
Stiftung, mit einem virtuellen Grußwort zugeschaltet.

Anmeldung
Wir bitten um Anmeldung bis Mittwoch, 07. Juli 12:00 Uhr per Mail an
Yannic Scheuermann: <Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein.>

Zoom-Zugangsdaten
Die Zoom-Zugangsdaten werden nach Anmeldeschluss an alle Teilnehmenden
versandt.

Über das NAWIK

Das Nationale Institut für Wissenschaftskommunikation, eine gemeinnützige
GmbH, wurde 2012 von der Klaus Tschira Stiftung und dem Karlsruher
Institut für Technologie gegründet. Das Institut vermittelt Forschenden
und Studierenden die Grundlagen verständlicher und guter
Wissenschaftskommunikation mit Nicht- Spezialisten. Das Lehrangebot des
NaWik umfasst aktuell zwölf Seminartypen mit einem einheitlichen
didaktischen Konzept – von Basis- oder Präsentationsseminaren bis hin zu
Medienseminaren. Die Seminare werden in Präsenz oder als virtuelle
Angebote realisiert. Eine eigene Forschungsabteilung untersucht am NaWik
praxisrelevante Fragen der Wissenschaftskommunikation empirisch. Zudem ist
das NaWik Teil der Redaktion von wissenschaftskommunikation.de. Das NaWik
hat seinen operativen Sitz in Karlsruhe. Seminare werden bundesweit
angeboten.

Weitere Informationen: https://www.nawik.de

Details zum KIT-Zentrum für Elementarteilchen und Astroteilchenphysik:
https://www.kceta.kit.edu