Was hat Physik mit der Love Parade zu tun?

von Till Akano, Q2

Am 28.11.2018 machte der Physikkurs der diesjährigen Q2 eine Ex-
kursion zum Jülicher Forschungszentrum.

Im JuLab erhieltenwir an diesem Tag einen tieferen Eindruck in die Physik und in die Arbeit des Forschungszentrums, denn die Physik-
laboranten des JuLabs führten uns an diesem Tag in das Thema „Simulationsrechnen“ ein.

Wir waren erst einmal erstaunt, dass die Laboranten während ihrer Einführung in das Thema Bezug auf das Unglück bei der Love Parade 2010 in Duisburg nahmen. Sie erklärten uns, dass das Unglück viel-
leicht zu verhindern gewesen wäre, wenn man den Verlauf der Besu-
cherströme während der Veranstaltung im Vorfeld hätte simulieren können.

Da eine solche Simulation natürlich sehr komplex und schwierig ist, nahmen wir uns bei unseren Untersuchungen dann aber einen ein-
facheren Sachverhalt vor. Dabei ging es konkret um die genauere Betrachtung des auch bereits im Physikunterricht durchgeführten Federpendel-Experimentes.

Zunächst sollten wir dafür das Federpendel-Experiment mit Hilfe einer speziellen Programmierungssoftware am Computer simulieren und unsere Simulation durch Anpassung der Vorgaben für den Computer in kleinen Schritten möglichst nahe an den realen Sachverhalt anpassen. Danach sollten wir das Ergebnis unserer Simulation mit dem tatsäch-
lich durchgeführten Experiment vergleichen.

Nachdem wir alle zugehörigen Formeln und Parameter für das Feder-
pendel programmiert hatten, lieferte die Simulation konkrete Zahlen, die wir anhand der Daten in einem Diagramm visualisieren konnten.

Der letzte Schritt war nun, das Experiment auch praktisch durchzu-
führen. Dazu nutzen wir ebenfalls den Computer mit einem speziellen Programm, mit welchem man die auf Video aufgenommenen Bewe-
gungen des Pendels weiter analysieren konnte.Diese Software lieferte uns eine Reihe neuer Daten zu unserem Experiment.

Es zeigte sich, dass es beim Vergleich der Simulation und des real durchgeführten Experimentes zu Abweichungen bezüglich der Ergeb-
nisse kam. Allerdings zeigte sich auch, dass die Simulation die Wirk-
lichkeit annähernd abbildete. Hätten wir mehr Zeit gehabt, weitere Anpassungen des Programms vorzunehmen, hätten wir die Realität sicherlich noch wesentlich exakter simulieren können.

Es wurde sehr deutlich, welche wichtige Rolle Simulationen haben und dass sie es z. B. den Physikern heutzutage deutlich leichter machen, physikalische Phänomene oder Vorgängezu analysieren und zu ver-
stehen. So werden Zusammenhänge deutlicher und verständlicher als
es bei der oft ungenauen praktischen Durchführung eines Experimen-
tes der Fall ist.