Exponate.

Das Exponat "Knochen" verdeutlicht auf eindrucksvolle Weise wie sehr wir unsere Knochen täglich belasten. Mit einem Hebel wird Druck auf einen Knochen ausgeübt und der Knochen somit belastet. Durch den Druck werden die optischen Eigenschaften vom Plexiglas verändert. Diese Belastung wird in Form von farbigen Streifen, die durch einen Polarisationsfilter vor und hinter dem Knochen sichtbar werden, erkennbar. Die Belastung des Plexiglasknochen ist analog zu der Belastung unserer Knochen.

Das Exponat „Kettenbogen“ bietet die Möglichkeit einen feinen, freistehenden Modellbogen zu errichten. Da die Seilkurve das Gewicht des Bogens direkt durch die eigene Struktur ableitet, bildet sie eine ideale Form für einen freistehenden Bogen. Dieses Prinzip eines Bogens und seiner umgekehrten Form – der Kettenlinie – wurde in der Architektur vielfach aufgegriffen. Der Bogen kann liegend auf einem Brett aufgebaut werden. Das Brett wird hochgeklappt und der Bogen bleibt aufgerichtet stehen, während das Brett wieder heruntergeklappt werden kann. Auf der Tischplatte hängen außerdem zwei unterschiedliche Ketten, die unabhängig von ihrem Gewicht in exakt derselben Figur wie der Bogen hängen.

An der Station "Bunte Schatten" werden aus drei Lichtquellen in rot, grün und blau andere Farben gemischt. Die Lichtquellen beleuchten eine Projektionswand, die zunächst weiß erscheint. Stellt sich der Entdecker vor die Lichtquellen, erzeugt er bunte Schatten auf der Wand. Von jeder Lichtquelle stammt ein eigener Schatten in einer anderen Farbe. Dort, wo die Schatten übereinander liegen, erscheinen weitere Farben.

Das Kunstwerk "Der Ring³" wurde von Trimpin entworfen. Drei unterschiedlich große Ringe sind mit Seilen an der Decke befestigt. Auf jedem der Ringe läuft eine Kugel. Über eine Konsole werden die Ringe so bewegt, dass die Kugeln immer im Kreis laufen. In unterschiedlichen Modi werden verschiedene Geschwindigkeiten und Verhältnisse der Kugeln zueinander dargestellt. So entsprechen die Kugelumläufe im Planetenmodus im Verhältnis ungefähr den Planetenjahren von Venus, Erde und Mars.

Die Echoröhre ist der rote Blickpunkt in der Ausstellung. Stellt der Besucher sich vor die Öffnung der 30 m langen Röhre und klatscht, so hört er ein flatterndes Echo seines Klatschens. Außerdem kann der Besucher durch zwei Klappen das Rohr hinten schließen und verkürzen. Das ermöglicht dem Besucher die Schalländerung auf Grund der Länge der Röhre zu untersuchen.

„Gedämpfte Schwingungen“ ermöglicht dem Besucher Schwingungen eines Pendels aufzuzeichnen. Am unteren Ende des Pendels ist ein Trichter angebracht, welchen der Besucher mit Sand befüllen kann. Der Sand fließt langsam auf ein Fließband, dessen Laufgeschwindigkeit vom Besucher variiert werden kann. Auf dem Fließband entsteht eine sinusähnliche Kurve. Die Amplitude und Periode können durch die Geschwindigkeit des Laufbandes und die variable Dämpfung des Pendels verändert werden.

Im Schwerefeld der Erde fallen alle Gegenstände gleich schnell zu Boden - wenn die Luft nicht wäre. An dem Exponat "Fallende Feder" kann der Besucher Gegenstände wahlweise in Luft oder im Vakuum fallen lassen und so dieses Gesetz hautnah erfahren.

Besucher können gemeinsam einen über zwei Meter hohen "Brückenbogen" errichten. Dieser besteht aus großen, nummerierten Bauteilen. Der Besucher entdeckt, dass der Brückenbogen lange Zeit instabil ist - erst wenn der Schlussstein gesetzt ist und die beiden Brückenteile verbunden sind, bleibt der Bogen stabil stehen.

Bei dem Exponat "Schwerkraft" kann der Besucher fünf kleine Bälle, die auf unterschiedlichen Höhen einer schiefen Ebene liegen, gleichzeitig starten lassen. Diese Bälle rollen die Schräge hinunter und landen alle exakt in fünf Bechern, die passend angeordnet sind. Es ist zu beobachten, dass alle Bälle die gleiche Zeit vom Verlassen der Bahn bis zum Erreichen des Behälters benötigen. Daher muss ein Ball, der in einen entfernteren Behälter fliegt, mehr Geschwindigkeit haben, bevor er die Bahn verlässt. Aus diesem Grund liegt der Ball, der in den entferntesten Behälter fallen soll, am höchsten Punkt der Bahn. Der Entdecker kann unterschiedliche Gefälle und Einstellungen bei der höhenverstellbaren Rampe ausprobieren.

Lässt der Besucher eine Münze hochkant in den Trichter trudeln, bietet sich ihm ein spannendes Schauspiel. Der Trichter ist so geformt, dass die Münze denselben Gesetzen folgt wie die Planeten, die um die Sonne kreisen. In einer engen Spirale laufen die Münzen um das Zentrum herum, um dann doch früher oder später aufgrund der Reibung in den Gravitationstrichter zu stürzen. Das Geld ist dann im "schwarzen Loch" verschwunden und kommt dem phaeno Freundeskreis zu Gute.

Dem Besucher erscheint ein "Pferdeschwanz", der vor einer einfarbigen grauen Fläche hängt. Hebt er den "Pferdeschwanz" hoch, entdeckt er, dass die Fläche unter dem Schwanz nicht durchgehend grau ist. Es sind zwei Grauflächen mit unterschiedlicher Helligkeit. Liegt der Pferdeschwanz auf der Mitte kann das Gehirn den Kontrast nicht mehr deuten und man nimmt eine einheitliche Fläche wahr.

"Lichtversuche" ist eine Insel in der Ausstellung, die den Besucher zum Spiel mit dem Licht einlädt. In der Mitte eines runden Tisches ist eine Lichtquelle angebracht, welche Lichtstrahlen in alle Richtungen aussendet. Um dieses weiße Licht zu trennen, zu reflektieren, zu brechen, zu mischen, zu fokussieren oder auch zu filtern stehen dem Besucher farbige Filter, gebogene, normale und biegsame Spiegel, ein Prisma, konvexe und konkave Linsen und weitere Bausteine zur Verfügung.

In einem Sockel sind vertikal Metallstäbe angebracht. Lenkt der Entdecker diese Stäbe aus, kann er unterschiedliche Muster beobachten, die das Stabende beim Schwingen beschreibt. Diese Muster werden als "Lissajous-Muster" bezeichnet. Die Stäbe sind im unteren Bereich unterschiedlich geformt, deshalb schwingen sie mit anderen Frequenzen und beschreiben verschiedene Muster.

"Machine and Concrete" ist ein Kunstwerk von Arthur Ganson. Ein Elektromotor treibt ein Zahnradgetriebe mit erheblicher Drehzahlreduzierung an. Das Getriebe besteht aus 25 Doppelzahnrädern, die außen jeweils 120 und innen 14 Zähne haben. Bis zum letzten Zahnrad, welches in Beton gegossen ist, gibt es 24 Kraftübertragungen. Das erste Zahnrad dreht sich in 6,5 Sekunden einmal um sich selbst. Bis das letzte Zahnrad eine komplette Umdrehung hinter sich gebracht hat, müssen 594 Billionen Jahre vergehen.

Bei einem Schlag auf die Gummimembran der Luftkanone wird ein Luftwirbel erzeugt, und es ist zu beobachten, dass der entstehende Luftstoß eine Fahne an der gegenüberliegenden Seite in Bewegung bringt. Durch den Schlag wird die Luft durch die kreisförmige Öffnung gedrückt. Die Trommel lässt sich in verschiedene Richtungen drehen, man kann also seinen Mitbesuchern auch eine neue Frisur verpassen.

Das Oszylinderskop ist ein interaktives Kunstwerk von Norman Tuck. Dreht der Besucher die schwarz-weiße Trommel und zupft die Gitarrensaiten, werden die Bewegungen der Saiten als Wellenlinie sichtbar. Mit einem Pedal lässt sich die Spannung der Saiten beeinflussen und die Tonhöhe verändern. Entsprechend verändert sich die Wellenlinie. Auf diese Weise wird der Zusammenhang von Tonhöhe und Wellenlänge spielerisch deutlich.

"Die Würfel sind gefallen" verdeutlicht den Zerfall radioaktiver Elemente wie Uran oder Cäsium und ist gleichzeitig eine Lehreinheit zur Wahrscheinlichkeit. Der Entdecker würfelt mit einem Becher voller Würfel, die auf einer Seite einen roten Punkt zeigen. Nach jedem Wurf legt er die Würfel mit rotem Punkt oben zur Seite. Es ist zu beobachten, dass die Anzahl der abgelegten Würfel von Wurf zu Wurf tendenziell kleiner wird. Die abgelegten Würfel mit dem roten Punkt entsprechen den stabileren Elementen, die beim "Radiokativen Zerfall" neu entstehen. Dieses Exponat lässt einerseits die Tendenz eines exponentiellen Abfalls erkennen, führt aber auch den unvorhersagbaren Ausgang einer Einzelmessung vor Augen.

„Leuchtende Gase“ beschäftigt sich mit den „farbigen Unterschriften“, d.h. den Emissionsspektren verschiedener Elemente. Die Spektren von Argon, Helium, Quecksilberdampf, Neon, Stickstoff und Xenon können über Betrachtung der leuchtenden Gase durch Beugungsgitter beobachtet werden. Dabei nimmt der Besucher natürlich nur den sichtbaren Teil der Spektren wahr.

"Stehende Welle" besteht aus einer großen Feder, die durch einen Motor zum Schwingen angeregt werden kann. Mit etwas Geschick kann der Besucher Motorgeschwindigkeiten finden, bei denen sich einige Stellen der Feder nicht bewegen. Es ist möglich, mit dem Finger auf der Feder entlang zu streichen und so die "Stehende Welle" zu spüren.

Dieses Exponat zur Spannungsanalyse ermöglicht dem Entdecker die hohen Belastungspunkte an Brücken klar zu erkennen. Dem Entdecker stehen Brückenmodelle aus Plexiglas zu Verfügung. Diese kann er zwischen zwei Stützen montieren. Wird Druck auf die Brücke ausübt, werden in den belasteten Bereichen unterschiedliche Farben sichtbar. Durch den Druck werden die optischen Eigenschaften vom Plexiglas verändert, in polarisiertem Licht sind dadurch Spannungen deutlich zu erkennen.

Dem Besucher stehen mehrere Bausteine zur Verfügung, die er so stapeln soll, dass der oberste mit seiner ganzen Länge über den untersten herausragt. Wieviele Steine braucht man mindestens, um „über den Abgrund“ zu gelangen? Die Lösung liefert die Folge 1/2, 1/4, 1/6, 1/8,... bzw. die harmonische Reihe, die hier anschaulich gemacht wird. Das Geheimnis ist Bauen von oben nach unten: zuerst alle Bausteine aufeinander stapeln - den Obersten soweit schieben, dass er gerade noch im Gleichgewicht ist, dann den Zweiten mit dem Obersten zusammen so weit wie möglich schieben und so weiter… .

Mit einem Blick in die Öffnung der großen Box von „Täuschend echt“, wird eine glänzende Spiralfeder sichtbar. Sie scheint zum Greifen nah, versucht der Besucher allerdings die Feder zu berühren, greift er ins Leere. Beleuchtet er die „Geister-Feder“ mit einer Taschenlampe, wirft sie trotzdem einen Schatten auf die Rückwand der Öffnung. Auch diese Rückwand kann der Besucher nicht berühren - er greift durch sie hindurch. Feder und Wand sind Abbild einer echten Feder und Wand, die in der Box unter der Öffnung angebracht sind, der zu beobachtende Effekt wird durch einen Hohlspiegel erreicht.

An "Sichtbare Schallwelllen" können über zwei Drehknöpfe Lautstärke und Tonhöhe (Frequenz) eines Lautsprechers variiert werden, der ein zur Hälfte mit Wasser gefülltes Glasrohr beschallt. Der Schall breitet sich durch die Luft in dem Glasrohr aus, bei bestimmten Frequenzen fängt das Wasser heftig an zu spritzen: Entsteht eine stehende Welle im Rohr (d.h. steht die Wellenlänge des Tons in einem ganzzahligen Verhältnis zu den Abmessungen des Rohrs), wird das Wasser von der unruhigen Luft an den Schwingungsbäuchen angeregt. An dieser Abwandlung des Kundtschen Rohrs kann Schall so "sichtbar" gemacht werden.

“Musikalische Wellen” ermöglicht den Schall eines Cellos zu sehen. Über ein ausgeklügeltes optisches System aus einer Lichtquelle, Spiegeln, einem Prisma und Linsen wird die Schwingung der Saite auf eine gekrümmte Fläche projiziert, wo der Besucher die Schwingung direkt beobachten kann: Er sieht, je nach Klangfarbe des gespielten Tons, unterschiedliche Sägezahn- und Sinuskurven. Die Klangfarbe eines Instruments wird also bestimmt durch die Form der Schwingung.

Bei einem Blick von oben in die Trommel der “Kinomaschine” entdeckt der Besucher eine Vielzahl von Vogelmodellen in unterschiedlichen Flugpositionen. Schaut er jedoch von der Seite durch einen der Schlitze in die Trommel kann er nur einen Vogel sehen. Da sich die Trommel dreht, folgen die Vögel in den unterschiedlichen Flugpositionen schnell aufeinander. Das Gehirn des Betrachters verknüpft die Bilder zu einer fließenden Bewegung: Der Vogel scheint zu fliegen.

An diesem Experiment erfährt der Besucher Wandlung und Speicherung von Energie. Durch Kurbeln erzeugt er Strom, der zwei 50-Watt-Glühbirnen betreibt. Steckt der Besucher jedoch mehr Energie in das Exponat, als die Lampen benötigen, wird diese überschüssige Energie als potentielle Energie in einem 160 kg schweren Steinklotz gespeichert. Lassen die Kräfte des Experimentators nach, so wird diese wieder Energie frei und betreibt die Lampen.

Bildung für nachhaltige Entwicklung (BNE): Energie, Energie speichern

Auf einer großen, drehbaren Plattform ist ein großer Kreisel angebracht. Der Besucher kann wie auf einer Wippe auf der Verlängerung der Drehachse Platz nehmen und damit Teil des Kreiselsystems werden. Durch Gewichtsverlagerung bringt der Entdecker die Kreiselachse in Schräglage, und die gesamte Plattform beginnt sich zu drehen. Präzession ist am eigenen Leib erfahrbahr!

In einer Nebelkammer lässt sich die "Natürliche Strahlung" (Umgebungsstrahlung, zusammengetzt aus kosmischer und natürlicher radioaktiver Strahlung der Erde) beobachten. So hinterlassen die geladenen Strahlenpartikel wie Elektronen, Protonen, Positronen und Myonen im Alkoholdampf Nebelspuren.

Was ist die wärmste Stelle deines Körpers? "Thermobilder" ermöglicht Besuchern, statt sichtbaren Lichts Wärmestrahlung zu sehen. Eine Infrarotkamera filmt den Besucher und projiziert das farbige Bild auf eine große Leinwand. Das Bild der Besucher erscheint in bunten Farben: Rötliche Farben kennzeichnen warme Körperstellen, bläuliche markieren die kühleren. Reiben Besucher ihre Hände aneinander, ändert sich die Temperatur und somit die Farbe auf der Projektion. Außerdem ist es möglich, sich die gemessene Temperatur an einer Stelle anzeigen zu lassen.

Bildung für nachhaltige Entwicklung (BNE): Energie, Energie sparen, Gesundheit, Körper

Eine große zylindrische Wassersäule von knapp zwei Meter Höhe zeigt einen beeindruckenden "Wasserstrudel". Der Strudel entsteht durch ein regelbares Ventil, wodurch das Wasser nach unten abläuft.

Bildung für nachhaltige Entwicklung (BNE): Wasser, Wasserkraft nutzen

Am "Fallturm" kann eine Box, die mit einer Kamera ausgerüstet ist, aus einer Höhe von drei Metern fallen gelassen werden. Die Box enthält verschiedene Gegenstände: eine Feder mit einem Gewicht, einen Magneten und eine Wasserwaage. Beim Fall verhalten sich die Gegenstände so, als wären sie schwerelos.

Die "Handbatterie" ermöglicht dem Besucher zwei unterschiedliche Metalle anzufassen und dabei selbst zur Batterie zu werden. Von einem Metall zum anderen fließen Elektronen, und die feuchte Hautoberfläche bildet die Batterieflüssigkeit. Abhängig von der Materialkombination ist die Spannung unterschiedlich groß, der Besucher kann die Resultate der verschiedenen Kombinationen auf einem Messgerät sehen.

Schwenkt man die Stange, laufen Wellen die „Große Feder“ entlang, werden am Ende reflektiert und laufen zurück. Bewegt man die Stange im richtigen Rhythmus, kann man durch die Überlagerung der Wellen eine stehende Welle erzeugen.

Am Pendeltisch wird der Besucher in die wunderbare Welt der Pendel eingeführt. Harmonische Bewegung, Schwingung und Verwandlung potentieller in kinetische Energie sind einige der Aspekte, die hier entdeckt werden können. Das „Uhrenpendel“ veranschaulicht den Mechanismus, der sich in mechanischen Uhren befindet. Ein Rad, das dem Pendel nach jedem Ausschlag einen neuen Impuls gibt, wird durch das Fallen eines Gewichtes angetrieben.

Am Pendeltisch wird der Besucher in die wunderbare Welt der Pendel eingeführt. Harmonische Bewegung, Schwingung und Verwandlung statischer in kinetische Energie sind einige der Aspekte, die hier entdeckt werden können. "Langes und kurzes Pendel" demonstriert, dass kurze Pendel schneller schwingen als lange. Das lange Pendel dieses Experiment ist viermal so lang wie das kurze. Es benötigt die doppelte Zeit für eine Schwingung.

Am Pendeltisch wird der Besucher in die wunderbare Welt der Pendel eingeführt. Harmonische Bewegung, Schwingung und Verwandlung statischer in kinetische Energie sind einige der Aspekte, die hier entdeckt werden können. Das "Pendel mit variabler Länge" kann von dem Besucher an einer kleinen Kurbel verlängert und verkürzt werden. Es ist zu beobachten, dass die Schwingungsdauer des Pendels umso größer ist, je länger das Pendel ist.

Am Pendeltisch wird der Besucher in die wunderbare Welt der Pendel eingeführt. Harmonische Bewegung, Schwingung und Verwandlung statischer in kinetische Energie sind einige der Aspekte, die hier entdeckt werden können. Beim "Hemmpendel" schwingt ein Pendel gegen ein Holzstäbchen. Die Länge des Pendels wird also während der Schwingung verkürzt und beim Zurückschwingen wieder verlängert. Der Entdecker beobachtet, dass das Pendel nach der Schwingung wieder die gleiche Höhe wie beim Start erreicht, da das Pendel trotz Hemmung auf dem Weg kaum Energie verliert.

Am Pendeltisch wird der Besucher in die wunderbare Welt der Pendel eingeführt. Harmonische Bewegung, Schwingung und Verwandlung statischer in kinetische Energie sind einige der Aspekte, die hier entdeckt werden können. Das "Gegengewichtspendel" ist ein Pendel mit beweglichem Gegengewicht. Es kann beobachtet werden, dass das Gewicht die Geschwindigkeit der Schwingungen beeinflusst. Die effektive Länge des Pendels wird durch die Verschiebung des Gewichts und damit des Schwerpunkts verkürzt. Das verringert die Pendelfrequenz.

Am Pendeltisch wird der Besucher in die wunderbare Welt der Pendel eingeführt. Harmonische Bewegung, Schwingung und Verwandlung potenzieller in kinetische Energie sind einige der Aspekte, die hier entdeckt werden können. Das "Pendel mit veränderbarer Masse" ermöglicht zwei unterschiedliche Pendel mit einem Gewicht zu beladen. Das erste Pendel wird nicht durch das Gewicht beeinflusst, er schwingt genauso schnell wie zuvor. Das zweite Pendel wird allerdings, effektiv betrachtet, durch das Gewicht verkürzt, da der Schwerpunkt des Pendels verlagert wird - dadurch schwingt das Pendel schneller.

In einem Glasbehälter, der im unteren Teil mit einer Flüssigkeit gefüllt ist, ist rechts ein Bündel Glasstäbe und links eine Lupe vor einem Bild angebracht. Die beiden Elemente können vom Besucher in der Flüssigkeit versenkt werden. Taucht man die Glasstäbe in das durchsichtige Fluid, verschwinden scheinbar alle Glasstäbe bis auf den Mittleren. Lässt man die Lupe auf der anderen Seite hinunter, hebt sich ihre vergrößernde Funktion überraschenderweise auf. Wir können Dinge nur dann sehen, wenn an ihrer Oberfläche Licht gebrochen und reflektiert wird. Lupe und Stäbe haben dieselbe optische Dichte wie die Flüssigkeit, daher wird das Licht auf seinem Weg nicht gestört und wir können sie nicht sehen. Auch die vergrößernde Wirkung der Lupe beruht auf der Brechung des Lichts an ihrer Oberfläche - und verschwindet deshalb in der Flüssigkeit.

"Polarisiertes Licht" besteht aus einer Leuchtbox, durch die zum Teil polarisiertes Licht scheint, einigen Plexiglasobjekten und Handpolarisastionsfiltern. Hier können die Polarisation durch Reflexion, das Auslöschen des Lichtes durch überkreuzte Polarisation, die Spannungsmuster in Plexiglasgegenständen und andere Effekte beobachtet werden.

Am "Schwerkraftspiel" wird der Besucher aufgefordert einen Ball eine Rampe hinunter rollen zu lassen. Erreicht der Ball das Ende der Bahn, beginnt automatisch ein Ring zu fallen. Der Ball fliegt in seinem Weiterflug fast immer durch den Ring. Ball und Ring fallen gleichzeitig aus derselben Höhe und daher immer mit der gleichen Geschwindigkeit. Deshalb muss der Ball durch den Ring fliegen.

Hier kann der Besucher seine "Reaktionszeit" testen. Mit einem Druck auf den weißen Knopf startet das Experiment. In unterschiedlichen Zeitabständen leuchten die roten Knöpfe an dem Exponat auf und der Entdecker muss versuchen, möglichst schnell den leuchtenden Knopf zu drücken. Nach einer bestimmten Anzahl von Reaktionen ist der Test beendet und der Durchschnittswert der Reaktionszeiten wird angezeigt.

Bildung für nachhaltige Entwicklung (BNE): Gesundheit, Körper, Koordination, Reaktionsverhalten

An dem Exponat "Wärmendes Licht" wird weißes Licht durch ein Prisma aufgespaltet. Der Entdecker kann mit einem Messgerät die Intensität der einzelnen Frequenzen messen und wird feststellen, dass der höchste Wert bereits gemessen wird, bevor sich das Messgerät dem roten Licht nähert. Bei einer Wiederholung des Versuchs, bei der das Licht zunächst durch eine Flasche mit Wasser geleitet wird, kann beobachtet werden, dass die Messungen nur noch die Werte des sichtbaren Lichtes anzeigen. Das Infrarotlicht, das einen großen Teil des Spektrums einer Glühbirne ausmacht, wird vom Wasser absorbiert.

Bildung für nachhaltige Entwicklung (BNE): Energie, Wirkungsgrad erhöhen

Die "Schwingende Saite" wird durch einen Drehmotor zu Schwingungen angeregt. Ein Stroboskop hilft bei der Untersuchung der Bewegung der Saite. Sowohl die Geschwindigkeit des Stroboskops, die Drehgeschwindigkeit des Motors als auch die Spannung der Saite kann variiert werden. Verschiedene Oberschwingung mit unterschiedlicher Anzahl von Knoten und Bäuchen der schwingenden Saite können beobachtet werden.

Der "Regenmacher" ist ein Kunstexponat von Ned Kahn. Es erzeugt mit Kugeln, die sich durch eine Matrix unterschiedlich langer Metallstifte bewegen, musikalische Klänge. Die Länge der Stifte bestimmt die Tonhöhen. Es entstehen jedes Mal unterschiedliche Melodien, da die Kugeln nie denselben Weg nehmen.

Die Elemente eines Computers wie Speicher, Prozessor, oder Monitor tauschen Informationen miteinander aus. Das geschieht über den Datenbus. Er kann aus einer oder mehreren elektrischen oder optischen Leitungen bestehen. Bei "Lichtbilder" besteht der Datenbus aus 20 optischen Glasfaserleitungen, die die Information von einem optischen Speicher zu einer Anzeige übertragen. Um die Information wirklich lesen zu können, muss der Besucher den Kopf im richtigen Moment schütteln.

In diesem aus nur drei Spiegeln bestehenden riesigen Kaleidoskop sind die Spiegel auf dem „Goldenen Schnitt“ basierend angeordnet. Aus dieser Kombination entsteht eine 60-fache Spiegelung. Am Ende des Kaleidoskops sind leuchtende Flächen, die langsam ihre Farben wechseln, und ein faszinierendes Lichtspiel erzeugen, in das die Besucher eintauchen können.

Diese Station zeigt ein Phänomen wie es in ähnlicher Form auch bei einer Fata Morgana auftritt. Ein Laserstrahl wird streifend über eine heiße Herdplatte geführt. Pustet man auf die Platte, wird die warme Luftschicht weggeblasen, und der Lichtstrahl wird in Plattennähe abgelenkt. Es bildet sich eine Grenzschicht aus, die bei der Kochplatte zu einer Quasi-Spiegelung des Laserstrahls führt.

Manege frei im menschenhohen Kaleidoskop: das Experiment zeigt drei große Spiegel, die in einem Dreieck angeordnet sind. Eine Person zwischen die Spiegel, eine zweite schaut durch ein kleines Loch von aussen. Die Person im Inneren des Exponates wird um ein Vielfaches wahrgenommen.

Wenn man zwischen dieses Paar paralleler Spiegel schaut, entdeckt man sich selbstwiederholende Bilder, die sich nach links und rechts erstrecken. Bei perfekter Reflexion der Spiegel würden die Spiegelungen unendlich weitergehen. Lege einen Würfel zwischen die Spiegel: Du siehst abwechselnd die Eins und die Sechs! Probiere auch die Lichtstäbe aus: Wieviele Reflexionen entdeckst du von dem Licht bis zum ersten grünen Bild, wieviele bis zum ersten roten? Neige einen Spiegel: Die kleinen Lichtpunkte zeigen den Bogen eines riesigen Kreises.

Der konkave Spiegel von "Reich mir die Hand" ist schwarz glänzend. Ein roter Ball baumelt einladend und hell beleuchtet. Bring den Ball zum schwingen und versuche ihn langsam zu greifen. Dein Spiegelbild streckt ebenfalls die Hand aus, um das Spiegelbild des roten Balls zu greifen... oder um dir die Hand zu geben! Ein roter Ball baumelt vor einem konkaven Hohlspiegel. Versucht der Besucher nach dem Ball zu greifen, streckt das Spiegelbild ebenfalls die Hand nach dem Ball aus.

Bei "Totalreflexion" wird ein Laserstrahl in einem großen Acrylglasquader geführt. Der Besucher kann den Winkel des Strahls im Glasquader verändern. Ist der Winkel zwischen Strahl und Wand kleiner als 48 Grad, wird der Strahl wie mit einem Spiegel total reflektiert und im Zick-Zack bis zur Endfläche des Quaders geleitet. Totalreflexion ist die Grundlage für eine sichere und verlustfreie Leitung von Licht in Glasfasern, die beispielsweise in der Materialbearbeitung und der Datenkommunikation eingesetzt werden.

Der Besucher schaut seitlich auf zwei Streuscheiben. Die Rechte wird mit spektral reinem Gelb bestrahlt, während in der linken Scheibe rotes und grünes Licht gemischt wird, um einen gelben Farbeindruck zu erzeugen. Der Besucher kann die Helligkeiten der roten und der grünen Lampe so anpassen, dass er das gemischte vom spektralen Gelb nicht mehr unterscheiden kann. Zusätzlich kann der Effekt mit einem roten und einem grünen Filter überprüft werden.

Hier testen am besten gleich zwei oder mehr Entdecker ihre Wahrnehmung: Von einem Kreis aus unterschiedlich farbigen Lichtpunkten soll derjenige gefunden werden, der farblich dem Punkt in der Mitte am nächsten kommt. Die Übereinstimmung kann von Mensch zu Mensch unterschiedlich ausfallen. Sie kann sich aber auch bei einer einzelnen Person unterscheiden, wenn diese die Punkte noch einmal aus einigen Metern Entfernung betrachtet. Grund dafür sind unterschiedliche Bereiche für Farbeindrücke auf der Netzhaut.

Wird eine weiße Fläche mit rotem, grünem und blauem Licht beleuchtet, erscheint diese weiß. An dieser Station können Besucher mit der additiven Farbmischung experimentieren, und sämtliche RGB-Mischfarben erzeugen. Gleichzeitig entstehen bunte Schatten auf der Fläche, da die drei Lampen an unterschiedlichen Positionen angebracht sind.

Bei "Farben verschwinden" untersucht der Entdecker Spektren von Farbfiltern. Dazu stellt er verschiedene Farbfilter in den Strahlengang eines einfachen Prismen-Spektrometers und sieht, welche Spektralanteile vom Filter durchgelassen werden. Dieses Spektrum kann er direkt mit dem Farbeindruck des Filters vergleichen. Interessant ist, dass ein Filter duchaus mehr Farben durchlassen kann, als der direkte Farbeindruck vermuten lässt.

Bei "Grüne Lippen" setzt der Entdecker die Rot-, Grün- und Blauauszüge eines Farbbildes additiv zusammen. Er kann dabei die Farbfilter frei positionieren und die Helligkeiten der Farbkomponenten frei einstellen. Damit können auch Falschfarbenbilder erzeugt werden, so dass z.B. rote Lippen grün werden.

Besucher experimentieren hier mit Schatten von kreis- und ellipsenförmigen Drahtringen. Sie sollen die Schatten der Ringe mit den 'Blubberblasen' auf der Wand zur Deckung bringen. Nur wenn der Ring richtig gekippt ist, ist der Schatten kreisförmig. Die Größe wird durch die Entfernung verändert. Diese Station ist besonders für junge Besucher geeignet.

Das Experiment zeigt ein helles zweifarbiges Bild. Davor dreht sich eine Scheibe mit einem Loch, sodass das Bild nur kurz sichtbar ist. Neben dem Loch ist die Scheibe auf der einen Seite weiß, auf der anderen schwarz. Der Besucher kann die Drehrichtung und die Geschwindigkeit einstellen. Ist die Drehrichtung so gewählt, dass die weiße Fläche nach den Bild erscheint, sieht der Besucher das Bild in Komplementärfarben. Dieses Nachbild entsteht an den Farbrezeptoren im Auge, die bei stärkerer Reizung an Empfindlichkeit verlieren.

An diesem Exponat erfährt der Besucher am eigenen Leib, dass Wärme eine Strahlung ähnlich wie Licht ist. Über einen großen Hohlspiegel wird die Wärmestrahlung eines Heizstrahlers auf einen heißen Fleck vor dem Spiegel fokussiert. Dieser Fleck ist nicht sichtbar, aber er lässt sich leicht mit der Hand finden und die Wärme fühlen. Ein anschauliches Beispiel für die Funktionsweise eines Solarofens.

Bildung für nachhaltige Entwicklung (BNE): Energie, Technik, Solarenergie nutzen, Kohlenstoffdioxid-Ausstoß verringern

Ein Stirlingmotor ist eine Wärmekraftmaschine, die schon mit sehr geringen Wärmeunterschieden arbeiten kann. Durchsichtige Zylinder an unserem Modell sorgen dafür, dass sich das Prinzip des Motors anschaulich verstehen lässt.

Bildung für nachhaltige Entwicklung (BNE): Energie, Technik, Solarenergie nutzen, Kohlenstoffdioxid-Ausstoß verringern