Das europäische Kernforschungszentrum Cern hat auf einer Konferenz angekündigt, alle seine Teilchenbeschleuniger 2012 über ein Jahr lang stillzulegen, um die Verbindungen zwischen den supraleitenden Magneten am Large Hadron Collider zu erneuern. Cern-Forscher stellen zudem die Ergebnisse der ersten Teilchenkollisionen vor.
Der Teilchenbeschleuniger Large Hadron Collider (LHC) wird 2012 für Reparaturarbeiten abgeschaltet. Die Arbeiten sollen 12 bis 15 Monate dauern. In dieser Zeit sollen alle Schweißstellen zwischen den supraleitenden Magneten neu gemacht werden, berichtet das US-Wissenschaftsmagazin Science(öffnet im neuen Fenster). Eine schadhafte Schweißstelle hatte 2008 einen Unfall ausgelöst, der den LHC über zwei Jahre lahmgelegt hatte.
Alle Beschleuniger stehen still
Während der Arbeiten werden auch alle anderen Teilchenbeschleuniger des europäischen Kernforschungszentrums Cern still stehen, kündigte Stephen Myers, Chef der Cern-Teilchenbeschleuniger, auf der in Paris stattfindenden Konferenz für Hochenergiephysik, der International Conference on High Energy Physics(öffnet im neuen Fenster) (ICHEP), an. Er begründete die Maßnahme damit, dass alle verfügbaren Arbeitskräfte am LHC eingesetzt werden sollen. Der LHC genieße höchste Priorität. Das sei auch nichts Neues, sagte Myers: 2005 seien schon einmal alle Beschleuniger zeitweise stillgelegt worden, als Probleme beim Bau des LHC aufgetreten seien.
Bild 1/95: Lage des LHC und der vier Experimente bei Genf (Bild: CERN)
Bild 2/95: LHC
Bild 3/95: Lage des LHC und der vier Experimente bei Genf (Bild: CERN)
Bild 4/95: Supraleitende Magnete im Tunnel. Die Magnete krümmen den Teilchenstrahl (Foto: CERN)
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Bild 6/95: Supraleitende Magnete im Tunnel. Die Magnete krümmen den Teilchenstrahl (Foto: CERN)
Bild 7/95: In dem 27 km langen Tunel fahren die Techniker mit dem Fahrrad (Foto: CERN)
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Bild 9/95: In dem 27 km langen Tunnel fahren die Techniker mit dem Fahrrad (Foto: CERN)
Bild 10/95: Test der Magnete (Foto: CERN)
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Bild 12/95: Ein Magnet vor dem Einbau (Foto: CERN)
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Bild 14/95: Ein Magnet wird in den Tunnel hinabgelassen (Foto: CERN)
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Bild 16/95: Die ersten Magnete werden miteinander verbunden (Foto: CERN)
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Bild 18/95: Teile des kryogensichen Systems des CERN (Foto: CERN)
Bild 19/95: LHC
Bild 20/95: Teile des kryogenischen Systems des CERN (Foto: CERN)
Bild 21/95: Montage der supraleitenden Magnete (Foto: CERN)
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Bild 23/95: Blick ins Kontrollzentrum, das Gehirn des CERN (Foto: CERN)
Bild 24/95: LHC
Bild 25/95: Das Experiment Atlas (Foto: CERN)
Bild 26/95: LHC
Bild 27/95: Das Experiment Atlas im Bau (Foto: CERN)
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Bild 29/95: Das Experiment Atlas im Bau (Foto: CERN)
Bild 30/95: LHC
Bild 31/95: Einer der Detektoren von Atlas (Foto: CERN)
Bild 32/95: LHC
Bild 33/95: Einbau von Elementen des Atlas-Experimentes (Foto: CERN)
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Bild 35/95: Einbau von Elementen des Atlas-Experiments (Foto: CERN)
Bild 36/95: Muon-Kammer des Atlas. Darin sollen der Weg und die Energie von Muonen registriert werden (Foto: CERN)
Bild 37/95: LHC
Bild 38/95: Kalorimeter von Atlas (Foto: CERN)
Bild 39/95: LHC
Bild 40/95: Das Experiment Atlas im Bau (Foto: CERN)
Bild 41/95: LHC
Bild 42/95: Das Experiment CMS (Foto: CERN)
Bild 43/95: LHC
Bild 44/95: Das Experiment CMS kurz vor der Schließung (Foto: CERN)
Bild 45/95: LHC
Bild 46/95: Das Experiment CMS im Bau (Foto: CERN)
Bild 47/95: LHC
Bild 48/95: Das Experiment CMS im Bau (Foto: CERN)
Bild 49/95: LHC
Bild 50/95: Das Experiment CMS im Bau (Foto: CERN)
Bild 51/95: LHC
Bild 52/95: Das Experiment Alice mit geschlossenen ... (Foto: CERN)
Bild 53/95: LHC
Bild 54/95: ... und offenen Magnettüren (Foto: CERN)
Bild 55/95: LHC
Bild 56/95: Das Experiment Alice im Bau (Foto: CERN)
Bild 57/95: LHC
Bild 58/95: Der Muon-Spektrometer von Alice (Foto: CERN)
Bild 59/95: LHC
Bild 60/95: Spurendriftkammer von Alice (Foto: CERN)
Bild 61/95: LHC
Bild 62/95: Spurendriftkammer von Alice (Foto: CERN)
Bild 63/95: Die Kaverne des LHCb (Foto: CERN)
Bild 64/95: LHC
Bild 65/95: Die Kaverne des CMS im Bau (Foto: CERN)
Bild 66/95: LHC
Bild 67/95: Die Kaverne des Atlas im Bau (Foto: CERN)
Bild 68/95: LHC
Bild 69/95: Simuliertes Higgs-Ereignis: Ein Higgs-Boson entseht aus der Kollision zweier Protonen... (Bild: CERN)
Bild 70/95: LHC
Bild 71/95: Simuliertes Higgs-Ereignis: Ein Higgs-Boson entsteht aus der Kollision zweier Protonen... (Bild: CERN)
Bild 72/95: ... und zerfällt in Sekundenbruchteilen in vier Muonen (Bild: CERN)
Bild 73/95: LHC
Bild 74/95: Aufbau des Atlas (Bild: CERN)
Bild 75/95: LHC
Bild 76/95: So könnte die Erzeugung eines Schwarzen Loches im Atlas-Experiment aussehen (Bild: CERN)
Bild 77/95: LHC
Bild 78/95: So könnte die Erzeugung eines Schwarzen Lochs im Atlas-Experiment aussehen (Bild: CERN)
Bild 79/95: Schwarzes Loch im Atlas: Kritiker fürchten den Weltuntergang (Bild: CERN)
Bild 80/95: LHC
Bild 81/95: Schwarzes Loch im Atlas: Kritiker fürchten den Weltunergang (Bild: CERN)
Bild 82/95: Simulation der Registrierung eines Z-Bosons im CMS (Bild: CERN)
Bild 83/95: LHC
Bild 84/95: Simulation der Regsiteiorung eines Z-Bosons im CMS (Bild: CERN)
Bild 85/95: Simulation der Entstehung und des Zerfalls eines Higgs-Teilchens im Experiment CMS (Bild: CERN)
Bild 86/95: LHC
Bild 87/95: Simulation der Kollision von Bleiionen in Alice (Bild: CERN)
Bild 88/95: LHC
Bild 89/95: Simulation der Kollision von Bleiionen in Alice (Bild: CERN)
Bild 90/95: LHC
Bild 91/95: Simulation eines Ereignisses im Experiment LHCb (Bild: CERN)
Bild 92/95: LHC
Bild 93/95: Rolf-Dieter Heuer, designierter Chef des CERN (Foto: DESY)
Bild 94/95: LHC
Bild 95/95: Rolf-Dieter Heuer, Chef des CERN (Foto: DESY)
Derzeit wird der LHC nur mit halber Kraft betrieben, um die Schweißstellen nicht zu überlasten. Das bedeutet, die Teilchenstrahlen werden mit einer Energie von 3,5 Teraelektronenvolt (TeV) auf die Reise geschickt. Ausgelegt ist der LHC ursprünglich für eine Energie von 7 TeV pro Strahl. Bevor der Beschleuniger mit voller Kraft betrieben wird, müssen erst die Verbindungen zwischen Magneten neu gemacht werden.
"Wir haben 'alte Freunde' aus der Welt der Elementarteilchen wiederentdeckt. Das zeigt, dass die Experimente des LHC auf dem besten Wege sind, in neue Gebiete vorzustoßen", kommentierte Cern-Chef Rolf-Dieter Heuer. "Offenbar funktioniert das Standardmodell so, wie wir es erwartet haben. Jetzt ist es an der Natur, uns etwas Neues zu zeigen."
Auf der Suche nach Higgs
Der LHC ist der derzeit leistungsfähigste Teilchenbeschleuniger der Welt. Von dort durchgeführten Experimenten versprechen sich die Teilchenphysiker grundlegende Erkenntnisse über das Universum. Ein wichtiges Ziel ist der Nachweis des Higgs-Bosons. Benannt ist es nach dem schottischen Physiker Peter Higgs, der die Existenz dieses subatomaren Teilchens in den 60er Jahren des letzten Jahrhunderts vorhergesagt hatte. Bislang konnte es jedoch noch nicht nachgewiesen werden. Die Teilchenphysiker messen diesem Teilchen eine große Bedeutung bei. Mit seiner Hilfe wollen sie erklären, woher Elementarteilchen ihre Masse bekommen.
Allerdings gibt es auch Kritiker, die befürchten, die Experimente am LHC könnten den Weltuntergang auslösen. Bei den Teilchenkollisionen könnten schwarze Löcher entstehen, die die Erde zerstören würden, begründen sie ihre Ansicht. Eine in Zürich lebende Deutsche hatte deshalb mehrfach versucht durchzusetzen, dass die Bundesregierung die Versuche am LHC stoppt. Das Bundesverfassungsgericht hielt aber das von der Klägerin heraufbeschworene Weltuntergangsszenario für unbegründet und wies die Klage ab.
