Auf der Jagd nach Higgs

LHC soll 2011 keine Winterpause einlegen

Steht der experimentelle Nachweis des Higgs-Teilchens bevor? Die Wissenschaftler des Cern sind davon überzeugt. Deshalb soll der Teilchenbeschleuniger Large Hadron Collider bis Ende 2012 im Dauerbetrieb laufen.

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Simuliertes Higgy-Ereignis
Simuliertes Higgy-Ereignis

Das europäische Kernforschungszentrum Cern will den Teilchenbeschleuniger Large Hadron Collider (LHC) erst einmal mit halber Kraft weiterlaufen lassen. Dafür soll der LHC im kommenden Winter nicht wie üblich stillgelegt werden, sondern bis Herbst 2012 durchlaufen. Das wurde heute auf dem jährlichen Planungstreffen des Cern im französischen Chamonix beschlossen.

Auch bei halber Kraft...

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Die Wissenschaftler glauben, dem sogenannten Higgs-Teilchen auf der Spur zu sein. Sie hoffen, dieses Teilchen bis Ende kommenden Jahres nachweisen zu können. Das soll auch unter den gegenwärtigen Bedingungen der Fall sein.

  • Lage des LHC und der vier Experimente bei Genf (Bild: CERN)
  • Supraleitende Magnete im Tunnel. Die Magnete krümmen den Teilchenstrahl (Foto: CERN)
  • In dem 27 km langen Tunnel fahren die Techniker mit dem Fahrrad (Foto: CERN)
  • Test der Magnete (Foto: CERN)
  • Ein Magnet vor dem Einbau (Foto: CERN)
  • Ein Magnet wird in den Tunnel hinabgelassen (Foto: CERN)
  • Die ersten Magnete werden miteinander verbunden (Foto: CERN)
  • Teile des kryogensichen Systems des CERN (Foto: CERN)
  • Montage der supraleitenden Magnete (Foto: CERN)
  • Blick ins Kontrollzentrum, das Gehirn des CERN (Foto: CERN)
  • Das Experiment Atlas (Foto: CERN)
  • Das Experiment Atlas im Bau (Foto: CERN)
  • Das Experiment Atlas im Bau (Foto: CERN)
  • Einer der Detektoren von Atlas (Foto: CERN)
  • Einbau von Elementen des Atlas-Experiments (Foto: CERN)
  • Muon-Kammer des Atlas. Darin sollen der Weg und die Energie von Muonen registriert werden (Foto: CERN)
  • Kalorimeter von Atlas (Foto: CERN)
  • Das Experiment Atlas im Bau (Foto: CERN)
  • Das Experiment CMS (Foto: CERN)
  • Das Experiment CMS kurz vor der Schließung (Foto: CERN)
  • Das Experiment CMS im Bau (Foto: CERN)
  • Das Experiment CMS im Bau (Foto: CERN)
  • Das Experiment CMS im Bau (Foto: CERN)
  • Das Experiment Alice mit geschlossenen ... (Foto: CERN)
  • ... und offenen Magnettüren (Foto: CERN)
  • Das Experiment Alice im Bau (Foto: CERN)
  • Der Muon-Spektrometer von Alice (Foto: CERN)
  • Spurendriftkammer von Alice (Foto: CERN)
  • Die Kaverne des LHCb (Foto: CERN)
  • Die Kaverne des CMS im Bau (Foto: CERN)
  • Die Kaverne des Atlas im Bau (Foto: CERN)
  • Simuliertes Higgs-Ereignis: Ein Higgs-Boson entsteht aus der Kollision zweier Protonen... (Bild: CERN)
  • ... und zerfällt in Sekundenbruchteilen in vier Muonen (Bild: CERN)
  • Aufbau des Atlas (Bild: CERN)
  • So könnte die Erzeugung eines Schwarzen Lochs im Atlas-Experiment aussehen (Bild: CERN)
  • Schwarzes Loch im Atlas: Kritiker fürchten den Weltuntergang (Bild: CERN)
  • Simulation der Registrierung eines Z-Bosons im CMS (Bild: CERN)
  • Simulation der Entstehung und des Zerfalls eines Higgs-Teilchens im Experiment CMS (Bild: CERN)
  • Simulation der Kollision von Bleiionen in Alice (Bild: CERN)
  • Simulation der Kollision von Bleiionen in Alice (Bild: CERN)
  • Simulation eines Ereignisses im Experiment LHCb (Bild: CERN)
  • Rolf-Dieter Heuer, designierter Chef des CERN  (Foto: DESY)
Simuliertes Higgs-Ereignis: Ein Higgs-Boson entsteht aus der Kollision zweier Protonen... (Bild: CERN)

Der Nachweis des Higgs-Teilchens, auch Higgs-Boson genannt, ist eines der wichtigen Ziele des LHC. Benannt ist es nach dem schottischen Physiker Peter Higgs, der die Existenz dieses subatomaren Teilchens in den 60er Jahren des vergangenen Jahrhunderts angenommen hatte. Mit Hilfe dieses Teilchens wollen die Physiker erklären, woher Elementarteilchen ihre Masse bekommen. Bislang konnte das Higgs-Boson experimentell noch nicht nachgewiesen werden.

... winkt Higgs

Das Higgs-Teilchen warte geradezu darauf, von den Wissenschaftlern entdeckt zu werden, kommentierte Rasmus Mackeprang, Teilchenphysiker an der Universität in der dänischen Hauptstadt Kopenhagen. "Wir könnten es finden, wenn wir ein Jahr mit niedriger Energie weitermachen, also werden wir das versuchen."

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Eigentlich sollte der LHC auch im kommenden Winter eine Pause einlegen. Geplant war, in dieser Zeit den LHC fit zu machen für die volle Energie. Nach dem Schaden, der im September 2008 aufgetreten war, wird der LHC derzeit nur mit halber Kraft betrieben. Das bedeutet, die Teilchenstrahlen haben jeweils eine Energie von je 3,5 Teraelektronenvolt (TeV). Ausgelegt ist der LHC für das Doppelte. Allerdings ist eine Kollision mit 7 TeV, die erstmals Ende März 2010 stattfand, auch schon Weltrekord.

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