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Geschafft: Teilchenkollision mit Rekordenergie

Am Teilchenbeschleuniger des europäischen Atomforschungszentrums CERN in Genf ist es am Dienstag knapp nach 13 Uhr zu Teilchenkollisionen mit bisher unerreichter Energie kommen. Der Beginn der Experimente war am Vormittag noch durch das Sicherheitssystem der Maschine ausgebremst worden.

Physik 29.03.2010

Nach dem Neustart der Apparatur, konnten sich die Teilchenphysiker über die ersten Detektionen von Kollisionen freuen. Im weltgrößten Teilchenbeschleuniger LHC prallten die Elementarteilchen mit der Rekordenergie von sieben Tera-Elektronenvolt aufeinander.

Bei dem live im Internet übertragenen Ereignis werden keine gefährlichen schwarzen Löcher erzeugt, wie es Kritiker befürchten. Im Teilchenbeschleuniger Large Hadron Collider könnten eventuell lediglich "mikroskopische schwarze Löcher" entstehen. Diese würden aber sofort wieder zerfallen, sagte CERN-Generaldirektor Rolf-Dieter Heuer am Montag im Deutschlandradio Kultur.

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Die Liveübertragung im Internet hat um 8.30 Uhr begonnen.

Neues schafft Ängste

Zudem mache das Universum seit Milliarden Jahren pro Sekunde Milliarden derartiger Experimente, sagte Heuer. "Und wir sind immer noch da." CERN-Forscher waren zuvor bereits Einwänden entgegengetreten, die hypothetischen winzigen schwarzen Löcher könnten als gefräßige Schwerkraftmonster der Erde gefährlich werden.

Kritiker hatten zudem ins Feld geführt, bei den Experimenten im LHC könnten "Strangelets" entstehen - hypothetische Teilchen, die den Planeten verschlingen könnten. Heuer sagte dazu, wenn man Grundlagenforschung betreibe und Neuland betrete, gebe es stets derartige Ängste bei den Menschen.

Simulation der Zeit nach dem Urknall

Die CERN-Wissenschaftler haben am Dienstag, erstmals Protonen bei einer Energie von sieben Tera-Elektronenvolt miteinander kollidieren lassen. Dazu wurden zwei Protonenstrahlen zusammengeführt, die in gegenläufiger Richtung durch den 27 Kilometer langen Tunnel bei Genf kreisen - mit einer Energie von jeweils 3,5 Tera-Elektronenvolt.

Zu einem späteren Zeitpunkt sollen im LHC Protonen sogar bei einer Energie von 14 Tera-Elektronenvolt zusammenprallen. Von den Experimenten erhoffen sich die Wissenschaftler Antworten auf offene Fragen zur Entstehung des Universums und zur Struktur der Materie. Dazu sollen Bedingungen wie unmittelbar nach dem Urknall vor 13,7 Milliarden Jahren erzeugt werden.

Suche nach den Higgs-Boson

Heuer sagte, bei dem Experiment am Dienstag würden die Kerne von Wasserstoffatomen extrahiert und anschließend beschleunigt. Diese Protonen würden dann zur Kollision gebracht. "Es ist, als ob Sie zwei Nadeln über dem Atlantik zusammenstoßen lassen wollen." Nach CERN-Angaben könnten mehrere Tage bis zu den ersten Kollisionen vergehen.

Als wesentlichen Bestandteil des Experiments nannte Heuer die Suche nach dem Higgs-Boson. "Das ist nämlich der Mechanismus, den wir suchen, der den Elementarteilchen Masse gibt." Wenn dieses Teilchen existiere, werde es auch am LHC gefunden. Damit wäre "das letzte fehlende Mosaiksteinchen" im Standardmodell der Elementarteilchenphysik gefunden, sagte Heuer.

Neustart nach anfänglichen Pannen

Der LHC-Teilchenbeschleuniger war nach mehr als einjährigen Reparaturarbeiten am 20. November 2009 wieder angelaufen - im September 2008 hatte die milliardenteure Anlage wegen schwerer Pannen kurz nach Inbetriebnahme gleich wieder abgestellt werden müssen.

Beim Neustart lief der LHC zunächst nur mit gebremster Kraft an. Seitdem wurden Energie und Beschleunigung der Teilchen in der unterirdischen Anlage nahe der französisch-schweizerischen Grenze stetig erhöht.

science.ORF.at/AFP

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