Die Brücke zwischen aktueller Forschung und Schulphysik zu schlagen, ist Ziel eines neuen Lernerlebnis-Angebots für Schülerinnen und Schüler am DLR_School_Lab der Universität Augsburg. „Die (versteckte) Vielfalt von Magnetismus“ richtet sich an Jugendliche der 7. oder 8. Klassenstufe. Der erste Test-Durchlauf des neuen Formats fand in der letzten Schulwoche statt, ab sofort ist das für Schulklassen kostenlose Format für Termine im neuen Schuljahr buchbar.
Wie Quantenmechanik mit Magnetismus zusammenhängt, erklärt sich so: Elektronen haben einen Spin, der ein winziges Magnetfeld erzeugt. Diese Spins können sich in bestimmten Materialien ausrichten und so eine magnetische Wirkung hervorrufen. Das Verhalten von Elektronen in Atomen und wie sie sich anordnen, folgt quantenmechanischen Regeln.  
Im Lerntag an der Universität beschäftigen sich die Schülerinnen und Schüler zunächst damit, dass es neben dem aus dem Alltag jedem bekannten Ferromagnetismus auch weitere Magnetismen gibt. 

Magnetismus experimentell verstehen

„Deren Verständnis ist grundlegend für die moderne Physik ganz allgemein und auch für unsere Forschung im Transregio-Sonderforschungsbereich“, erklärt Dr. Olaf Krey, Professor für Didaktik der Physik und im Sonderforschungsbereich gemeinsam mit Dr. Marietta Menner vom DLR_School_Lab der Universität Augsburg, beide Projektleiter für das Thema Outreach. „Das Spannungsverhältnis zwischen fachlicher Richtigkeit und dem Wunsch von Kindern und Jugendlichen, die Welt zu verstehen, ist der Gegenstand unserer Arbeit. Es fordert uns heraus, Veranschaulichungen und Worte zu finden, die verständlich, aber eben nicht falsch sind.“ 
Und so entdecken die Jugendlichen den sogenannten Diamagnetismus, indem sie eine normale Weintraube mit einem sehr starken Magneten anziehen oder ein Aluminiumplättchen – nicht ferromagnetisch – langsam anziehen und dabei den Paramagnetismus verstehen.

Komplexe Inhalte verständlich machen

 „Bei der Auseinandersetzung mit sehr abstrakten Themen haben wir bei Heranwachsenden sehr gute Erfahrungen mit dem haptischen Erleben im School_Lab und spielebasierten Bildungsmodulen gemacht. Diese beiden Herangehensweisen wollen wir im neuen School_Lab-Programm kombinieren und daraus auch transferierbare Ansätze zur Erklärung von eingeschränkter Quantenmaterie für die breite Gesellschaft ableiten“, sagt Dr. Marietta Menner.

„Eingeschränkte Quantenmaterie“ – woran wird geforscht?

Das von der Deutschen Forschungsgemeinschaft, DFG, mit insgesamt 12 Millionen Euro geförderte Großforschungsprojekt „Constrained Quantum Matter – Eingeschränkte Quantenmaterie“, ConQuMat, wird sich in den kommenden Jahren einem zentralen Zukunftsthema widmen: der Entwicklung und Untersuchung neuartiger Materialien, deren Eigenschaften wesentlich durch Quanteneffekte geprägt sind. Langfristig könnten sie etwa als Basis extrem leistungsfähiger Computer dienen. Es steht unter Federführung der Universität Augsburg und der Technischen Universität München. An dem sogenannten Transregio-Sonderforschungsbereich sind insgesamt acht Universitäten und Forschungsinstitute beteiligt, davon sieben in Deutschland.

Anmeldung zum Schülerlabor

„Die (versteckte) Vielfalt von Magnetismus“ ist für Schülerinnen und Schüler der 7. Und 8. Jahrgangsstufe konzipiert. Die Anmeldung ist ab sofort möglich unter: https://www.dlr.de/de/schoollab/standorte/uni_augsburg/anmeldung