Wir haben verschiedene, teilweise selbstkonzipierte Experimente zur Messung von Myonen gemacht, um die Eigenschaften des Teilchens möglichst genau zu bestimmen. Zu den von Anfang an vorgesehenen Experimenten gehören die Lebensdauermessung, die Geschwindigkeitsmessung, die Bestimmung der Winkelabhängigkeit und die Messung der Abschirmfähigkeit verschiedener Materialien.
Experimente, die wir von uns aus gemacht haben, sind zum einen eine Messung, die zeigt, ob der Stand der Sonne bzw. die bloße Anwesenheit (sprich Tag oder Nacht) mit der Anzahl der Myonen zu tun hat. Zum anderen wollten wir den Ost-West-Effekt nachweisen, welcher durch das Erdmagnetfeld entsteht. Allerdings beeinflusste das Gebäude diese Messung so sehr, dass wir den Effekt nicht nachweisen konnten.
Wir haben Myonen kennengelernt und auch wie diese entstehen. Nachdem wir unsere Detektorplatten kalibriert hatten, bauten wir sie in ein Gestell, mit dem wir unsere ersten Winkelmessungen durchführten. Wir entwickelten eine Theorie, die besagt, dass wir mehr Myonen aufzeichnen, wenn wir die Detektionsrichtung auf die Sonne richten. Nach einer Messung bei Tag, bei Nacht und einem bewölkten Tag erhielten wir Ergebnisse, die unsere Theorie unterstützen könnten.
Mit zwei Detektorplatten und einer Zwischenschicht, haben wir überprüft wie stark verschiedene Materialien (Zement, Plexiglas, …) die Myonen absorbieren. Dabei haben wir auch feststellen können, dass die Absorbtion mit der Dicke des Materials zusammenhängt.
Wir haben uns mit kosmischer Strahlung beschäftigt. Das Proton, das auf Teilchen in der Atmosphäre trifft, kann unter anderem in ein Pion und ein neutron zerfallen. Aus dem Pion kann dann durch einen weiteren Zerfall ein Anti-Myon und ein Myonneutrino entstehen. Ähnliche Zerfallsprozesse können auch auf Myonen und Anti-Myonneutrinos führen. Diese Myonen und Antimyonen können dann mithilfe von Detektorplatten nachgewiesen werden.
Dazu haben wir im Laufe der Woche verschiedene Experimente gemacht. Wir haben sowohl die durchschnittliche Lebensdauer als auch die Geschwindigkeit der Myonen ermittelt. Außerdem unter welchem Winkel, mit welcher Sonneneinstrahlung und in welche Himmelsrichtung wir die meisten Myonen messen können.
Wir haben auch überprüft, ob und wie gut welches Material Myonen abschirmt.
Neben diesen experimentellen Aspekten haben die Tutoren auch einen groben Abriss der Theorie an uns vermittelt – der sogennanten Quantenfeldtheorie. Dabei haben wir Einblicke in viele Aspekte der Theoretischen Physik erhalten, wie etwa Quantenmechanik oder auch spezieller Relativitätstheorie.
