Würdigung für Emmer Jungforscher

Emmen Im Jahr 1696 macht sich der Schweizer Mathematiker Johann Bernoulli auf die Suche nach der Form derjenigen Kurve, auf welcher eine Kugel am schnellsten vom Anfangs- zum Endpunkt gleitet. Er findet die Lösung in der sogenannten Brachistochrone, erstellt damit die Grundlage für die Variationsrechnung und wird weltberühmt. Mehr als 300 Jahre später interessiert sich ein junger Emmer für mehr realistische Fälle und formuliert eine allgemeinere Version des sogenannten Brachistochronenproblems.

Simulation und Experiment

Julian Seeholzer nimmt seine Maturaarbeit in der Kantonsschule Reussbühl zum Anlass, das gleiche Problem unter der Berücksichtigung von zusätzlichen Faktoren zu untersuchen. Bernoulli hatte in seiner Version des Brachistochronenproblems die Gravitationskraft berücksichtigt, nicht jedoch Reibung und Rotation der Kugel. In diesen Punkten ging Seeholzer in seinen Zielsetzungen weiter. Die theoretische Lösung des Problems unter den neuen Voraussetzungen ist ihm gelungen und gibt tatsächlich eine andere Laufzeit vor, als diejenige von Bernoulli. Also simulierte der Emmer deshalb das System mittels eigens programmierter Software auf dem Computer. Und zu guter Letzt verifizierte er seine Resultate mittels Experiment. Dazu entwickelte der Jungforscher ein 3D-gedrucktes Modell und eine infrarot basierte Messanlage. «Die Problemstellung besticht durch ihre Einfachheit und Originalität, deren Lösung hingegen erfordert tiefe Einsichten in die Grundlagen der theoretischen Mechanik und weist alle Elemente wissenschaftlichen Forschens auf», würdigte das Bildungs- und Kulturdepartement des Kantons Luzern Seeholzers Maturaarbeit. Mit seiner bereits von der Stiftung Schweizer Jugend Forscht ausgezeichneten Arbeit hat sich Julian Seeholzer am European Union Contest for Young Scientists (EUCYS 2023) einen begehrten Sonderpreis gesichert: Julian Seeholzer kann einen einwöchigen Besuch beim European Southern Observatory (ESO) machen. In Brüssel setzte sich Seeholzer mit seiner Arbeit gegen 135 Jugendliche aus 36 Nationen durch. Diese hatten sich aus insgesamt über 14’000 Teilnehmenden von nationalen Wettbewerben aus Europa und Übersee qualifiziert. «Ich habe mich sehr über diese Auszeichnung gefreut », so Seeholzer.