Onkel Dagobert entdeckt Teilchenphysik
Ein Forscher von der ETH Zürich bringt die Myon-Tomografie in Kindercomics und hat bereits ein weiteres grosses Projekt in Arbeit…
Manchmal braucht es nur eine einfache Idee, damit Kinder Spass an Wissenschaft bekommen. Als die Welt im Lockdown war und Eltern überall ihre liebe Mühe damit hatten, das Homeschooling ihrer Kinder zu organisieren, ihre eigene Arbeit zu erledigen und obendrein alle gesund und gut gelaunt zu halten, erinnerte sich der Wissenschaftler Luigi Marchese an seine eigene Kindheit – und hatte eine Idee. Warum nicht das, was er als Kind geliebt hat – Comics lesen, vor allem das italienische „Topolino“ mit Mickey Mouse, Donald Duck und Co – mit dem verbinden, was er heute macht, nämlich Teilchenphysik am CMS-Detektor, um Kinder spielerisch für Wissenschaft zu begeistern?
Er kontaktierte Panini, den Disney-Lizenznehmer und italienischen Verlag der Topolino-Comics, und eine Zusammenarbeit war geboren. Gemeinsam mit den Comiczeichner:innen und Profis für Kinder-Literatur von Panini arbeitete er an verschiedenen Storylines, mit Blick sowohl für das Grosse als auch für die wissenschaftlichen Details. „Natürlich war es am Ende komplizierter, als ich gedacht habe“, sagt Luigi Marchese, Wissenschaftler an der ETH Zürich. „Aber am Schluss setzte sich eine Geschichte durch – mit Onkel Dagobert, seinem Geldspeicher, den Panzerknackern und – zum ersten Mal! – einem Myondetektor.“
Und die Geschichte geht so: Nach einem Sprengstoff-Einbruchsversuch in den Geldspeicher macht sich Dagobert Sorgen um mögliche strukturelle Schäden an den Eisenträgern in den Wänden, die seine Reichtümer schützen sollen. Da er nicht weiss, wie er das überprüfen kann, fragt er Erfinder Daniel Düsentrieb, der natürlich sofort eine Idee hat: eine riesige mobile Röntgenstation, die Teilchen aus dem All nutzt, um zu prüfen, ob die Eisenträger intakt sind. Düsentrieb holt sich Unterstützung vom renommierten Institut CERP („Centro Di Eminenti Ricerche Paperopolesi“ – also „Institut für Entenhausener Spitzenforschung“), das ihm die nötige Technik liefert – aber im Gegenzug natürlich auch eine kleine Spende für zukünftige Projekte verlangt.
Myon-Tomografie ist allerdings ein langsamer Prozess – es dauert fünf Wochen, bis die Resultate (Achtung, Spoiler: nur ganz wenig Schaden) vorliegen. Um die Panzerknacker abzulenken, trickst Dagobert sie mit einer gefälschten Schatzkarte aus, die sie auf eine abgelegene Insel lockt – dort versuchen sie ebenfalls, mit Myon-Radiografie „durch Wände zu schauen“, um eine Schatzhöhle zu finden… ohne Erfolg. Die Geschichte endet mit einem wohlverdienten Sprung in den Geldspeicher.
Im Kindermagazin erschienen noch zwei weitere Wissenschaftsgeschichten: eine über die Suche nach Leben auf dem Mars und eine, in der Onkel Dagobert nach Gold sucht, das bei der Verschmelzung von Neutronensternen und der Entstehung von Gravitationswellen gebildet wird. „Die Grundlage bildet stets echte Wissenschaft und fundierte Konzepte – nur eben humorvoll und mit einem charmanten Comic-Kniff umgesetzt“, erklärt Marchese.
Die Myon-Geschichte weckte das Interesse mehrerer Schulen in der Schweiz und des italienischen Generalkonsuls in Zürich. Marchese traf sich mit Lehrpersonen und dem Wissenschaftsberater des Konsulats, um ein Spin-off-Projekt zu entwickeln: „Topolino e le Scienze“. Die wissenschaftlichen Inhalte wurden in den Lehrplan integriert und während des Jahres im Unterricht behandelt. Das Projekt gipfelte darin, dass die Kinder Fragen zu den wissenschaftlichen Themen stellen konnten. „Ich habe 200 Fragen bekommen!“, erzählt Marchese. „Ich bin persönlich zu den Kindern gegangen, weil ich ihnen die Antworten lieber direkt gebe. Die lustigste Frage war, ob man Teilchen essen kann. Auch die Zeichnungen mit dem Ring des Future Circular Collider haben mich sehr gefreut – das ist der Ort, wo sie irgendwann meinen Job machen wollen. Das war wirklich eine bereichernde Erfahrung, von einer Idee im Lockdown bis zur Inspiration für die nächste Generation. Quacktastisch!“
Vor kurzem wurde er mit dem Science Communication Award der italienischen Physikalischen Gesellschaft für seine originellen Projekte ausgezeichnet. Marchese arbeitet derzeit zusammen mit Wissenschaftskommunikations-Expertin Ana Godinho an einem neuen Projekt zu Teilchenphysik und Comics, nachdem er einen Grant vom Schweizerischen Nationalfonds erhalten hat. Wir halten Sie auf dem Laufenden, wenn die neuen Geschichten erscheinen – vermutlich in etwa drei Jahren, dann auch mit Augmented-Reality-Funktionen.
Infobox Myon-Tomografie
Myon-Tomografie und Myon-Radiografie sind bildgebende Verfahren, die Teilchen aus dem Weltall nutzen , um das Innere von sehr massiven Objekten sichtbar zu machen. Die Teilchen (meistens Protonen) kollidieren in der Atmosphäre mit Atomen und erzeugen dabei unter anderem Myonen. Myonen sind die schwereren Brüder der Elektronen und können durch meterweise Kalkstein hindurchdringen – wie jener, aus dem die ägyptischen Pyramiden gebaut sind! Sie sind auch ein wichtiges Signal, wenn am LHC ein Higgs-Teilchen produziert und im CMS-Experiment detektiert wird. Marchese arbeitete am LHC an Higgs-Teilchen und Myonen. Diese Myonen stammen allerdings aus Kollisionen in Teilchenbeschleunigern, während die Myon-Tomografie und -Radiografie kosmische Myonen nutzen, die entstehen, wenn kosmische Strahlen auf die Erdatmosphäre treffen und dabei Myonen produzieren. Wenn diese durch ein Objekt gehen, werden sie absorbiert oder gestreut – und wie stark, hängt von der Dichte des Materials ab. So lassen sich versteckte Kammern oder Strukturen sichtbar machen. Das wurde etwa in der Cheops-Pyramide in Ägypten genauso angewendet wie bei der Überwachung von Vulkanen. Die Methode der Multiple-Scattering-Myon-Radiografie wird aktuell genutzt, um die Eisenverstärkungen im Mauerwerk der Kuppel von Santa Maria del Fiore in Florenz zu untersuchen – zur Erhaltung ganz ohne zerstörerische Eingriffe. Die Kuppel diente übrigens als direkte Inspiration für die Studie des Geldspeichers im Comic.
