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Diese Katze hilft Jugendlichen in Physik

Quantenphysik lässt sich schwer erklären. Kindern und Jugendlichen hilft bald eine flauschige Miez aus Dresden dabei.

Schrödingers Katze ist weltberühmt. Die Forscher vom Exzellenzcluster ct.qmat der TU Dresden machen sie nun zur Heldin in einem Handy-Spiel.
Schrödingers Katze ist weltberühmt. Die Forscher vom Exzellenzcluster ct.qmat der TU Dresden machen sie nun zur Heldin in einem Handy-Spiel. © Tobias Ritz/ct.qmat

Dresden. Zuckende Blitze, die an der großen metallenen Kugel des Bandgenerators zu sehen waren. Die Wellen, die sich gleichmäßig im Wasser ausbreiteten. Oder ein Lichtstrahl, der sich an einer Linse brach. An so manches Experiment im Physikunterricht können sich viele sicher noch gut erinnern.

Doch die Faszination dieser Momente hält nur selten über längere Zeit an. Viel zu wenige junge Menschen entscheiden sich nach dem Abitur für ein Physikstudium. Die Verantwortlichen des Dresden-Würzburger Exzellenzclusters „ct.qmat – Komplexität und Topologie in Quantenmaterialien“ wollen das ändern – und schicken eine niedliche Katze ins Rennen.

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Ab April 2022 ist Esmeralda Conde Ruiz die neue Residenzkünstlerin des Schaufler [email protected] Dresden. Was sie vorhat, gab es so bisher noch nie.

Die Wissenschaftler der TU Dresden und der Julius-Maximilians-Universität Würzburg beschäftigen sich mit Quantenphysik. Also mit den kleinsten Objekten, die unsere Welt zu dem machen, was sie ist. In dieser winzigen Sphäre funktioniert so manches anders als in der großen. All das ist immer wieder schwierig zu erklären, vor allem jungen Leuten. Um genau die trotzdem für das Thema zu begeistern, gehen die Forscher nun neue Wege. In den vergangenen Monaten entwickelten sie ein Spiel für Smartphones und Tablets.

Fachkräfte dringend gesucht

Mittelpunkt des Spiels ist eine Katze. In Anlehnung an das populäre Gedankenexperiment der Quantenmechanik von Erwin Schrödinger begleiten die Spieler die Katze durch eine verrückte Quantenwelt und lösen dabei Denksporträtsel. Vor allem bei Mädchen soll auf diese Weise spielerisch Interesse für Studienoptionen im Bereich Mathematik, Informatik, Natur- und Technikwissenschaft – der sogenannten Mint-Fächer – geweckt werden.

Mit dem Handyspiel „Katze Q“ wollen die Beteiligten eine sehr junge Zielgruppe für ihr Thema begeistern. „Die Kinder und Jugendlichen, die wir erreichen möchten, sind elf bis 14 Jahre alt und damit etwa in der sechsten bis neunten Schulklasse“, erklärt der Würzburger Cluster-Sprecher Ralph Claessen. In dieser Zeit hätten die meisten Schüler ihren ersten Physikunterricht. „Aber viel zu wenige sind dauerhaft für das Fach zu begeistern und bleiben bis zum Abitur dabei.“

Mit Neugier und Experimentierfreude die Welt erforschen – das ginge im eng getakteten Schulalltag leider oft verloren. Doch damit verliere die Physik zugleich ihre Wissenschaftler, Quantenforscher und Nobelpreisträger von morgen. „Der viel beschworene Fachkräftemangel in Deutschland betrifft auch die Wissenschaft, vor allem die naturwissenschaftlichen Grundlagenfächer“, ergänzt der Dresdner Cluster-Sprecher Matthias Vojta.

Die Physik gehöre zu den Disziplinen im Mint-Bereich mit einem besonders niedrigen Frauenanteil. „Deshalb konzentrieren wir uns bei den Aktivitäten für die Suche nach den besten Köpfen weltweit vor allem auf junge Frauen.“ Auch aus diesem Grund erscheint das Spiel zweisprachig in Deutsch und Englisch.

Ab Mitte Oktober spielbar

In der kostenlosen App wird die Forschung nun sprichwörtlich zum Kinderspiel. Die Nutzer tauchen ein in eine visuell ansprechende Quantenwelt mit ganz eigenen, merkwürdigen Gesetzmäßigkeiten. Wer will, kann leicht verständliche Hintergrundinformationen abrufen – zum Beispiel zu „Schrödingers Katze“.

Mit dem Tier in der Kiste, das lebendig und tot zugleich ist, schuf Schrödinger 1935 ein Sinnbild für den Grundsatz der Quantenmechanik: Objekte können sich zur gleichen Zeit in unterschiedlichen, sich eigentlich gegenseitig ausschließenden Zuständen befinden.

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Im Apple-App-Store ist die App bereits zu finden und kann vorbestellt werden. Sie landet dann automatisch auf dem Handy, sobald die App freigeschaltet ist. Android-User müssen sich den Download für Mitte Oktober selbst vormerken.

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