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Kälter als das Weltall: Der erste Abschnitt des weltgrößten Teilchenbeschleunigers LHC bei Genf hat seine künftige Betriebstemperatur von -271 Grad Celsius erreicht.
Das ist rund ein Grad kälter als das Universum, wie das europäische Forschungszentrum CERN am Dienstag berichtete. Das mehr als 3 Kilometer lange Teilstück habe damit einen wichtigen Belastungstest erfolgreich bestanden. Die 27 Kilometer lange unterirdische Stahlkonstruktion des Large Hadron Colliders (LHC) schrumpft beim Abkühlen um insgesamt knapp zehn Meter.
Die tiefen Temperaturen nur rund zwei Grad über dem absoluten Nullpunkt sind zur Erzeugung der gigantischen Magnetfelder nötig, mit denen Atomkerne im LHC beschleunigt werden. Physiker wollen mit den Kollisionen der fast lichtschnellen Teilchen dem Urknall so nahe kommen wie nie zuvor. Die insgesamt rund vier Milliarden Euro teure Wissenschaftsmaschine soll im Herbst in Betrieb gehen.
Kürzlich war bei einem Drucktest eine Halterung in einem der zahlreichen Magneten im LHC-Tunnel gebrochen. Alle Magneten derselben Baureihe müssen nun überprüft werden. Ob dies Auswirkungen auf den Starttermin des Teilchenbeschleunigers hat, kann das Cern nach eigenen Angaben noch nicht abschätzen.
Quelle : Sat + Kabel
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Eines von Deutschlands größten Forschungsprojekten der kommenden Jahre wird am Mittwoch in Darmstadt auf den Weg gebracht.
Vertreter aus 15 Staaten unterzeichnen bei der Gesellschaft für Schwerionenforschung (GSI) ein Kommuniqué und geben damit den Startschuss für den weltweit einmaligen Teilchenbeschleuniger FAIR (Facility for Antiproton and Ion Research). Die 1,2 Milliarden Euro teure Anlage für die Forschung mit Ionen- und Antiprotonenstrahlen soll der internationalen Gemeinschaft helfen, die Entstehung des Universums und den inneren Aufbau der Materie besser zu verstehen. Die Bauarbeiten werden 2008/2009 beginnen und sieben Jahre dauern. Für 2012/13 sind die ersten Experimente geplant.
"Wir stellen die Physik des Universums im Labor nach und können hier Mini-Big-Bangs produzieren", beschreibt Horst Stöcker, Wissenschaftlicher Geschäftsführer der GSI, die künftige Anlage. "Wir produzieren Materie wie in der ersten Mikrosekunde des Urknalls. Da war es eine Million Mal heißer als im Innersten der Sonne, und die ist 10 Millionen Grad heiß", sagt er. Rund 14 Milliarden Jahre nach dem Urknall solle so mit FAIR unter anderem erforscht werden, wie die chemischen Elemente entstanden, denen wir unser Leben verdanken.
Zwar sei im Moment nicht abzuschätzen, was die künftig 3.000 Forscher in Darmstadt genau entdecken werden. Aber Stöcker ist überzeugt: "FAIR ist auf 25 Jahre hin die Zukunft der GSI." Und die Anlage werde die Schwerionenphysik-Einrichtung schlechthin in Europa und der ganzen Welt sein. Ionen sind elektrisch geladene Atome oder Moleküle, als Schwerionen bezeichnen die Physiker alle Ionen, die schwerer sind als das zweitleichteste Element Helium. Die GSI hat langjährige Erfahrung mit der Erforschung schwerer Ionen und gehört zu den weltweit führenden Instituten auf diesem Gebiet - so wurden dort zahlreiche neue Elemente erzeugt, unter anderem das nach Hessen benannte Element 108, Hassium, und das Darmstadtium getaufte Element 110. Die GSI ist Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft und gehört zu 90 Prozent dem Bund, zu zehn Prozent dem Land Hessen.
Auf der Suche nach Unbekanntem sollen in dem Beschleuniger FAIR auch Sternenexplosionen nachgestellt werden. Alle Elemente, die schwerer als Eisen sind, müssen in diesen sogenannten Supernovae entstanden sein. Durch die ungeheure Energie bildeten sich dabei bisher unbekannte Isotope, die in Bruchteilen von Sekunden in uns bekannte Elemente wie Uran oder Blei zerfallen sind.
Herzstück von FAIR wird ein Doppelringbeschleuniger mit einem Umfang von 1.100 Metern. Er soll Ionenstrahlen mit bislang unerreichter Intensität auf Atomkerne schießen. Die aktuelle Anlage auf dem GSI-Gelände wird gewissermaßen zum Vorbeschleuniger degradiert, sagt Sprecher Ingo Peter. Mit FAIR sollen Teilchen in wenigen Sekunden mehrere Millionen Kilometer zurücklegen und schließlich mit 99 Prozent der Lichtgeschwindigkeit (knapp 300 000 Kilometer pro Sekunde) auf Atomkerne gefeuert werden. So können Forscher Vorgänge nachstellen, wie sie bei der Entstehung des Weltalls vermutet werden. Dies erlaubt Rückschlüsse auf die Entstehung der Elemente und die Zusammensetzung der Atomkerne.
Anders als beim Beschleuniger des Europäischen Teilchenforschungszentrums CERN sei bei FAIR aber nicht die Geschwindigkeit, sondern die erreichte Intensität entscheidend. "Beim CERN wird ein unentdecktes Land gewissermaßen auf der Autobahn rasend schnell durchquert. Wir fahren mit 1.000 Jeeps über Feldwege. Uns entgeht nichts", erklärt Peter den Unterschied der wissenschaftlichen Ansätze: "Die CERN-Forscher sagen uns, wie es am Ende des Landes aussieht. Wir sagen ihnen, was sie übersehen haben. Das Land, dessen Aufbau wir erkunden, ist die Materie."
Das Bundesforschungsministerium übernimmt 65 Prozent der FAIR-Kosten, Hessen beteiligt sich mit 10 Prozent. Die übrigen 25 Prozent steuern die 14 Partnerländer bei, dazu gehören neben europäischen Staaten wie Spanien, England, Italien und Polen auch China, Indien und Russland.
Quelle : SAT+KABEL
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Der Schaden am Large Hadron Collider (LHC), dem größten Teilchenbeschleuniger weltweit, ist offenbar größer als zunächst angenommen. Der neue CERN-Generaldirektor Rolf-Dieter Heuer erklärte in einem Interview mit der Schweizer Zeitung Sonntag, die Reparaturmaßnahmen würden zwischen 30 und 40 Millionen Schweizer Franken (20 Millionen bis 26 Millionen Euro) verschlingen, was etwa 5 Millionen Franken (3,3 Millionen Euro) mehr wären, als noch im November vergangenen Jahres angegeben. Heuer hofft zudem, dass die Reparaturkosten nicht noch höher ausfallen.
(http://www.heise.de/bilder/122357/0/1)
Laut Heuer soll der LHC im Sommer wieder den Betrieb aufnehmen. "Aber erst 2010 werden wir mit voller Energie loslegen", verdeutlichte der deutsche Physiker, der die CERN-Leitung im Januar übernommen hatte, gegenüber der Zeitung. Zuvor werde die komplizierte Technik rund 100 Meter unter der Erde noch von einer Gruppe externer Prüfer in Augenschein genommen.
Der Large Hadron Collider in der Nähe von Genf war im September vergangenen Jahres lediglich zehn Tage in Betrieb, musste dann aber nach einem Schaden am Kühlsystem abgeschaltet werden. Als Folge des Defekts waren im letzten Sektor große Mengen des Edelgases Helium in den Tunnel ausgetreten.
Zum Large Hadron Collider siehe auch:
* CERN startet das Peta-Grid
* LHC bleibt mindestens bis Frühjahr 2009 abgeschaltet
* Teilchenbeschleuniger vermutlich für Monate ausgebremst
* Teilchenbeschleuniger LHC abgeschaltet
* LHC: Strahlenmeister am geschlossenen Ring
* LHC: Erster Strahl gestartet
Quelle : http://www.heise.de/newsticker/Teilchenbeschleuniger-LHC-fruehestens-2010-voll-einsatzbereit--/meldung/122357
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Die Europäische Organisation für Kernforschung (CERN) hat einen neuen Zeitplan für die Wiederinbetriebnahme des Teilchenbeschleunigers LHC (Large Hadron Collider) verabschiedet. Danach wird der nächste Protonenstrahl frühestens Ende September in die rund 27 Kilometer langen Strahlröhren eingeleitet. Erste Kollisionen zweier gegenläufiger Protonenstrahlen sollen den Angaben zufolge im Oktober beobachtet werden. Zuletzt hieß es noch, der Large Hadron Collider, der im September vergangenen Jahres wegen eines Schadens am Kühlsystem nach nur zehn Betriebstagen abgeschaltet werden musste, könne bereits im Sommer wieder den Betrieb aufnehmen.
Die Teilchenbeschleuniger-Experten hätten sich bei einem Workshop im französischen Chamonix in der vergangenen Woche auf den neuen Zeitplan verständigt, teilte das CERN (Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire) mit. Die erneute Verzögerung um mehrere Wochen wird unter anderem damit begründet, dass man ein verbessertes Schutzsystem für die Stromschienen installieren wolle, die die supraleitenden Magneten verbinden. Beim Vorfall im September hatte eine durchgeschmorte elektrische Schaltverbindung zwischen zwei Magneten einen Defekt im Heliumsystem verursacht, das die Magnete auf 1,9 Kelvin herunterkühlt. Als Folge trat etwa eine Tonne Helium in den unterirdischen Tunnel aus.
Zu den neuen Schutzvorkehrungen gehört auch der Einbau zusätzlicher Ablassventile, die in zwei Phasen installiert werden sollen. "Der Zeitplan, den wir jetzt haben, ist sowohl für den LHC als auch für die Wissenschaftler die beste Lösung", erklärte der Generaldirektor des CERN, Rolf Heuer. Der Large Hadron Collider soll dabei helfen, das sogenannte Standardmodell der Teilchenphysik, das den innersten Aufbau der Materie beschreibt, zu bestätigen oder zu erweitern. Das Modell ist unvollständig, weil es von einem masseerzeugenden Mechanismus ausgeht, der in Versuchen noch nicht abgesichert werden konnte. Deshalb ist eines der Hauptziele des LHC, die Existenz dieses sogenannten Higgs-Feldes zu beweisen – oder aber einen alternativen Mechanismus aufzudecken.
Quelle : www.heise.de
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Eine Studentin der US-amerikanischen Elite-Universität Princeton hat den Entwicklern des Compact Muon Solenoid (CMS)-Experiments, eine der wichtigsten Komponenten des weltgrößten Teilchenbeschleunigers LHC (Large Hadron Collider), fehlerhafte Berechnungen der Detektor-Hardware nachgewiesen. Wie die Universitätszeitung The Daily Princetonian am heutigen Montag berichtet, entdeckte die College-Studentin Xiaohang Quan im Rahmen ihrer Abschlussarbeit, dass ein CMS-Element fälschlicherweise Spuren sogenannter Teilchen-Jets doppelt aufzeichnet, was wiederum zu Fehlinterpretationen der Ergebnisse der Kollisionsexperimente führen kann.
(http://www.heise.de/bilder/135014/1/1)
Teilchen-Jets entstehen, wenn Quark-Paare bei Kollisionen auseinandergerissen und anschließend neue Quark-Antiquark-Paare erzeugt werden. Die bei den Prozessen erzeugte Materie fliegt in Form eines Strahls (Jets) davon, dessen Form wiederum Aufschlüsse hinsichtlich des ursprünglichen Kollisionspartners erlaubt. "Wenn weitere Analysen gut verlaufen, kann die Entdeckung den Physikern helfen, die richtigen Auswahlkriterien zu treffen", erklärt Quan, die bei Professor Chris Tully studiert, einem renommierten Teilchenphysiker, der lange Jahre am LHC-Vorgänger LEP (Large Electron-Positron Collider) forschte.
(http://www.heise.de/bilder/135014/0/1)
Der Large Hadron Collider, der im September vergangenen Jahres wegen eines Schadens am Kühlsystem nach nur zehn Betriebstagen abgeschaltet werden musste und frühestens im Oktober wieder den Betrieb aufnehmen kann, soll dabei helfen, das sogenannte Standardmodell der Teilchenphysik, das den innersten Aufbau der Materie beschreibt, zu bestätigen oder zu erweitern. Das Modell ist unvollständig, weil es von einem masseerzeugenden Mechanismus ausgeht, der in Versuchen noch nicht abgesichert werden konnte. Deshalb ist eines der Hauptziele des LHC, die Existenz dieses sogenannten Higgs-Feldes zu beweisen – oder aber einen alternativen Mechanismus aufzudecken.
Quelle : www.heise.de
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Die Europäische Organisation für Kernforschung (CERN) macht Fortschritte bei der Reparatur des Teilchenbeschleunigers LHC. Am 30. April wurde der letzte von insgesamt 53 reparierten Elektromagneten in den unterirdischen Tunnel herabgelassen.
Der Large Hadron Collider ist das größte Physik-Experiment der Menschheit: In einem 27 Kilometer langen Ring sollen eines Tages Protonen auf eine Energie von bis zu 7 TeV beschleunigt werden, um dann aufeinanderzuprallen. Man erhofft sich davon Antworten auf ungeklärte Fragen der Elementarteilchenphysik, insbesondere den Nachweis des Higgs-Bosons, eines bisher hypothetischen Teilchens, das im Standardmodell der Elementarteilchenphysik vorhergesagt wird.
(http://www.heise.de/bilder/137144/0/1)
Ein Vierpol-Magnet im LHC-Tunnel
Kurz nach der Inbetriebnahme des Experiments gab es einen herben Rückschlag: Aufgrund eines Defekts im Kühlsystem wurde der LHC abgeschaltet. Insgesamt 53 defekte Magnete mussten die Techniker ausbauen. 16 davon waren nur minimal beschädigt und konnten wieder aufgearbeitet werden; die übrigen 37 wurden ersetzt. Nachdem nun alle Magnete wieder unter der Erde sind, konzentrieren sich die Arbeiten im Tunnel darauf, sie miteinander zu verbinden.
"Das ist ein wichtiger Meilenstein bei der Reparatur", sagte Steve Myers, Director for Accelerators and Technology beim CERN. "Damit sind wie fast wieder so weit wie vor dem Zwischenfall, und wir können uns jetzt darauf konzentrieren, die Systeme zu installieren, die so etwas in Zukunft verhindern." Die Wiederinbetriebnahme des LHC wird frühestens Ende September erwartet.
Quelle : www.heise.de
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Der Neustart des größten Teilchenbeschleunigers der Welt ist erneut verschoben worden. Drei Wochen später als geplant soll der LHC seine Arbeit nun im Oktober aufnehmen.
Genf - Immer wieder hat sich die Wiederinbetriebnahme des defekten Large Hadron Collider (LHC) verschoben. Und nun geschieht es ein weiteres Mal. Das Europäische Kernforschungszentrum Cern hofft jetzt nach eigenen Angaben, dass ab Oktober die Protonen im größten Experiment der Menschheitsgeschichte kreisen können. Der eigentlich geplante Neustart im September werde sich um zwei oder drei Wochen verschieben, erklärte der aus Deutschland stammende Cern-Chef Rolf Heuer.
"Wir sind hoffnungsvoll, dass wir diese Daten halten können, sagte Cern-Sprecher James Gillies. Schenkt man seinen Aussagen glauben, dann haben die Cern-Forscher mittlerweile verstanden, was für den Defekt im vergangenen Spätsommer gesorgt hat - und wie sich das Problem in Zukunft vermeiden lässt.
Der im Grenzgebiet von Frankreich und der Schweiz liegende, 27 Kilometer lange Beschleunigerring des LHC war im vergangenen Jahr nach 13 Jahren Bauzeit in Betrieb gegangen. Der Bau hatte rund drei Milliarden Euro gekostet. Doch schon nach wenigen Tagen kam die Ernüchterung: Am 19. September waren durch eine fehlerhafte elektronische Verbindung zwei Magnete im LHC ausgefallen.
In der Folge strömte eine große Menge Helium in den Tunnel und beschädigte einen Bereich davon schwer. Das Helium soll eigentlich dabei helfen, die supraleitenden Magneten zu kühlen, die den Protonenstrahl auf einer Kreisbahn halten.
Die Reparaturarbeiten konnten nur langsam starten, weil die Magnete des betroffenen Sektors langsam wieder aufgewärmt werden mussten. Nun, so erklärte das Cern, habe man sich entschieden, auch die Magneten in einem weiteren Sektor aufzuwärmen, um sie besser analysieren zu können. Ein spezielles Schutzsystem, das neue Quench Protection System (QPS), soll außerdem dafür sorgen, dass die Folgen bei möglichen zukünftigen Magnetproblemen im LHC weniger gravierend ausfallen. Man hoffe, dass das System ab dem Spätsommer einsatzbereit sei.
In der Anlage sollen Protonen bis fast auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigt werden und dann aufeinander prallen. Von den Experimenten erhoffen sich die Wissenschaftler Aufschluss über Fragen wie die Entstehung des Universums und die Struktur der Materie.
Quelle : www.spiegel.de (http://www.spiegel.de)
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Schlechte Nachrichten aus Genf: Bei der Überprüfung der Magnete des Teilchenbeschleunigers LHC wurden in zwei Sektoren Lecks im Kühlsystem gefunden. Die Sektoren müssen zur Behebung der Schäden auf Zimmertemperatur erwärmt werden. Dadurch verschiebt sich der Termin für den Neustart auf November.
Die Wiederinbetriebnahme des Teilchenbeschleunigers Large Hadron Collider (LHC) wird sich noch einmal verzögern. In zwei Sektoren wurden Lecks im Kühlsystem gefunden. Im vergangenen Monat hatte der LHC-Betreiber, das europäische Kernforschungszentrum (CERN) in Genf, bereits von Hinweisen auf weitere Schwachstellen gesprochen.
Zwei Sektoren teilweise erwärmen
Um die Schäden zu reparieren, müssen die betreffenden Sektoren 8-1 und 2-3 teilweise von 80 Kelvin, etwa minus 190 Grad Celsius, auf Zimmertemperatur aufgewärmt werden. Die Lecks sind zwischen dem Helium-System und dem umgebenden Vakuumsystem, das zur Isolierung dient, aufgetreten. Durch die Arbeiten könne der LHC erst im November wieder in Betrieb genommen werden, teilte das CERN mit. Wegen der Verzögerungen durch die Reparaturarbeiten nach dem Zwischenfall im September 2008 hat das CERN im Frühjahr 2009 angekündigt, dieses Jahr voraussichtlich nicht die übliche Winterpause einzulegen.
Im September 2008 war an einer Schweißverbindung zwischen zwei supraleitenden Magneten ein Lichtbogen entstanden, der einen Heliumtank beschädigte. Durch das Loch waren rund 6 Tonnen Helium entwichen. Das flüssige Helium kühlt die supraleitenden Magnete auf 4,5 Kelvin.
Letzte Überprüfung im August
Nach dem Zwischenfall mussten alle Schweißverbindungen an den rund 1.700 Magneten überprüft werden. Dazu war die Temperatur der Magnete von 4,5 Kelvin auf 80 Kelvin angehoben worden. Anfang August steht die Überprüfung der letzten drei Sektoren an.
Während der Reparaturarbeiten mussten einige der tonnenschweren Magnete ausgebaut und an die Oberfläche gebracht werden. Zudem wurde ein Sicherheitssystem eingebaut, das sogenannte Quench Protection System (QPS), das einen Schaden, wie er im vergangenen Jahr aufgetreten ist, in Zukunft verhindern soll. Dieses System soll im Spätsommer 2009 einsatzbereit sein.
Der Anfang September 2008 in Betrieb genommene LHC ist der derzeit leistungsfähigste Teilchenbeschleuniger der Welt. In der 27 Kilometer langen, ringförmigen Anlage wollen die Forscher einige grundlegende Fragen der Teilchenphysik klären.
Quelle : www.golem.de (http://www.golem.de)
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Der größte von Menschen geschaffene Teilchenbeschleuniger LHC (Large Hadron Collider) ist nach Angaben des Europäischen Kernforschungszentrums CERN repariert und soll im November wieder in Betrieb gehen. Zuletzt habe man Belastungstests an den Kupferstabilisatoren der rund 10.000 Stromschienen durchgeführt, die die supraleitenden Magneten verbinden. Diese Tests seien alle positiv verlaufen, erklärte CERN-Generaldirektor Rolf Heuer.
(http://www.heise.de/bilder/143216/0/1)
Bei einem Vorfall im vergangenen September hatte eine durchgeschmorte elektrische Schaltverbindung zwischen zwei Magneten einen mechanischen Defekt im Heliumsystem verursacht, das die Magnete im Betrieb auf 1,9 Kelvin herunterkühlen muss, um ihre Supraleitfähigkeit zu gewährleisten. Als Folge trat etwa eine Tonne Helium in den unterirdischen Beschleunigerring aus und die Anlage musste nach nur neun Tagen in Betrieb komplett abschaltet werden.
Bei den anschließenden Untersuchungen wurden weitere defekte Schaltverbindungen entdeckt, die getauscht werden mussten. Generaldirektor Heuer zeigte sich am Freitag in Genf aber zuversichtlich, dass die Anlage im kommenden Winter und 2010 reibungslos laufen werde. Zunächst soll mit einer gedrosselten Energie von 3,5 TeV pro eingeleitetem Protonenstrahl gearbeitet werden, um weitere Erfahrungen mit dem LHC-System zu sammeln.
Sind verwertbare Daten vorhanden, soll die Energie später auf 5 TeV pro Strahl erhöht werden. Erste Kollisionen von Bleiionen sollen Heuers Angaben zufolge ab Ende 2010 untersucht werden. Anschließend werde die Anlage heruntergefahren und auf 7 TeV vorbereitet. Von den Kollisionen gegenläufiger Teilchenstrahlen versprechen sich die Forscher Antworten auf ungeklärte Fragen der Elementarteilchenphysik – etwa den Nachweis des Higgs-Bosons, eines bisher hypothetischen Teilchens, das im Standardmodell der Elementarteilchenphysik vorhergesagt wird.
Quelle : www.heise.de (http://www.heise.de)
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Langsam wird es ernst unter dem schweizerisch-französischen Grenzgebiet: Die Wissenschaftler des Cern haben das Sicherheitssystem des Large Hadron Colliders fertiggestellt. In einem Monat könnten die ersten Tests im reparierten Teilchenbeschleuniger stattfinden.
Das neue Sicherheitssystem des Large Hadron Colliders (LHC) ist fertig. Das sogenannte Quench Protection System (QPS) soll einen Schaden an dem Teilchenbeschleuniger, wie er im September 2008 aufgetreten ist, in Zukunft verhindern. Derzeit wird das System in einem der Sektoren des LHC getestet.
Magnetüberwachung
Das QPS ermögliche es den Wissenschaftlern, die Verbindungen zwischen den Magneten dauernd zu überwachen. "Wenn das System irgendeine Auffälligkeit feststellt, stoppt es automatisch die Stromzufuhr zu den Magneten und verhindert so Schäden", sagte Cern-Mitarbeiter Gianluigi Arduini der BBC.
Im vergangenen Jahr war an einer Schweißverbindung zwischen zwei supraleitenden Magneten ein Lichtbogen entstanden, der einen Heliumtank beschädigte. Durch das Loch waren rund 6 Tonnen Helium, das als Kühlmittel dient, entwichen.
Test im Oktober
Derzeit bereiten die Cern-Wissenschaft den Start des LHC vor, der für November geplant ist. Ein einzelner Teilchenstrahl mit geringer Energie wird voraussichtlich schon in der zweiten Oktoberhälfte auf die Reise geschickt, erfuhr die BBC vom Cern. Dieser Beam würde allerdings nicht den ganzen Ring durchfliegen, sondern nur einige Sektoren des LHC.
Aus Sorge um die Magnete wird der LHC zunächst nur mit halber Kraft betrieben. Der Beschleuniger ist zwar dafür ausgelegt, dass Teilchenstrahlen mit einer Energie von 7 Tera-Elektronenvolt (TeV) hindurchgejagt werden. Beim Neustart soll der LHC aber nur mit 3,5 TeV pro Beam betrieben werden. Wenn die Magnete halten, soll im Laufe des Jahres 2010 die Energie auf 5 TeV erhöht werden. Der Betrieb mit 7 TeV ist erst nach der Winterpause 2010/11 geplant.
Die Reparatur des LHC dauert inzwischen ein Jahr und wird am Ende rund 40 Millionen Schweizer Franken kosten, umgerechnet knapp 26,5 Millionen Euro.
Quelle : www.golem.de
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Alle Sektoren des Teilchenbeschleunigers Large Hadron Collider haben Betriebstemperatur erreicht. Jetzt werden die Magnete und das neue Sicherheitssystem getestet.
In der vergangenen Woche sei der letzte der Sektoren auf 1,9 Kelvin herunter gekühlt worden, teilte der Betreiber, das europäische Kernforschungszentrum Cern in Genf, mit. Damit hat der Large Hadron Collider (LHC) seine Betriebstemperatur erreicht. Das sei ein wichtiger Schritt.
Sobald die Sektoren gekühlt sind, werden die supraleitenden Magnete, die die Teilchenstrahlen in eine ringförmige Bahn zwingen, in Betrieb genommen. In drei Sektoren werden sie derzeit mit einer Stromstärke von 2.000 Ampere betrieben, in drei anderen mit weniger. In den kommenden Wochen wollen die Wissenschaftler die Stromstärke schrittweise erhöhen, bis in allen Sektoren 6.000 Ampere erreicht sind, die notwendig sind, um Teilchenstrahlen mit 3,5 Tera-Elektronenvolt (TeV) zu betreiben.
Mit dieser Energie soll der LHC anfangs betrieben werden, wenn er im November neu gestartet wird. Der Beschleuniger ist zwar dafür ausgelegt, dass Teilchenstrahlen mit einer Energie von 7 TeV hindurchgejagt werden können. Beim Neustart soll der LHC aber zunächst nur mit halber Kraft betrieben werden, um die Magnete noch nicht voll zu belasten. Wenn die Magnete halten, soll im Laufe des Jahres 2010 die Energie auf 5 TeV erhöht werden. Der Betrieb mit 7 TeV ist erst nach der Winterpause 2010/11 geplant.
Intensive Tests
Außerdem werden auch die Verbindungen zwischen den Sektoren getestet. Im September 2008 war an einer Schweißverbindung zwischen zwei supraleitenden Magneten ein Lichtbogen entstanden, der einen Heliumtank beschädigte. Durch das Loch waren rund 6 Tonnen Helium, das als Kühlmittel für die Magnete dient, entwichen. Der Schaden hat den Teilchenbeschleuniger ein Jahr lang lahm gelegt.
Um einen solchen Schaden künftig auszuschließen, wurde der LHC mit einem Sicherheitssystem ausgestattet. Das wird die Verbindungen zwischen den Magneten überwachen und sofort die Stromzufuhr stoppen, wenn es irgendwelche Unregelmäßigkeiten feststellt. Auch dieses System wird derzeit intensiven Tests unterzogen.
Der Anfang September 2008 in Betrieb genommene LHC ist der derzeit leistungsfähigste Teilchenbeschleuniger der Welt. In der 27 Kilometer langen, ringförmigen Anlage wollen die Forscher einige grundlegende Fragen der Teilchenphysik klären.
Quelle : www.golem.de
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Das Kernforschungszentrum in Genf (CERN) hat für so manchen die Aura des Unheimlichen, Gefährlichen, ja Dämonischen: Hier wurde das WWW erfunden, hier klauen im Sakral-Thriller "Illuminati" von Dan Brown die Bösewichter eine Flasche voll Antimaterie, hier wurde gerade erst ein Wissenschaftler entlarvt, der dem Terrornetzwerk Al Kaida nahe steht - und genau in dieser Institution soll der Large Hadron Collider (LHC) nun die ersten Momente nach dem Urknall nachstellen.
(http://www.tagesschau.de/multimedia/bilder/lhc100_v-banner3x1.jpg)
LHC
Bitte keine Löcher in das Universum machen!
Das mehrere Milliarden Euro teure Experiment soll zu einem besseren Verständnis der Teilchen beitragen, aus denen unser Universum besteht. Insbesondere das bisher seit Jahrzehnten erfolglos gesuchte Higgs-Boson hofft man so zu finden. Ängstliche Zeitgenossen mahnen jedoch schon lange, dass die größte Forschungsmaschine der Welt selbige zerstören könne, indem sie ein schwarzes Loch erzeugt.
"Ich komme aus der Zukunft ..."
Zwei Wissenschaftler renommierter Institutionen, Holger Bech Nielsen vom Niels-Bohr-Institut in Kopenhagen und Masao Ninomiya vom Institut für theoretische Physik in Kyoto, sehen jedoch noch eine andere Gefahr - nur welche, das wissen sie selbst nicht so genau. Nur eines glauben sie: Sie muss so groß sein, dass die Higgs-Bosonen von der Zukunft aus selbst einschreiten, um ihre eigene Produktion rückwirkend zu verhindern.
Die geheimnisvollen Elementarteilchen seien in der Lage, in der Vergangenheit quasi konzentrierte Pech-Felder zu erzeugen, so die Hypothese der Physiker. Sie sehen sich unter anderem dadurch bestätigt, dass sämtliche Versuche der Higgs-Bosonen-Forschung bisher fehlschlugen: So scheiterte die Fertigstellung des Superconducting Super Colliders in Texas an Budgetkürzungen. Der LHC in Genf selbst steht aufgrund von Pannen seit Monaten still.
Pokern um die Zukunft der Welt
Um ihre Pech-Theorie zu untermauern, schlagen Nielsen und Ninomiya nun ein Experiment vor. Sie wollen mehr als eine Million Spielkarten mischen, von denen eine einzige die Aufforderung trägt, das LHC-Experiment zu stoppen - eine Win-Win-Situation, wie die Forscher meinen: Wenn eine "Weitermachen"-Karte gezogen wird, würde alles so weiter laufen wie geplant. Wird dagegen die einzige Stopp-Karte zufällig ausgewählt, wäre das ein deutliches Indiz dafür, dass die Higgs-Bosonen in Ruhe gelassen werden wollen und das Experiment damit ohnehin sinnlos wäre. Ob das CERN-Forschungszentrum schon eine Anfrage an David Copperfield gestellt hat, ist noch nicht bekannt.
Quelle: www.tagesschau.de
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Wissenschaftler am Kernforschungszentrum CERN bei Genf haben am vergangenen Wochenende erstmals wieder einen Partikelstrahl in den weltweit größten Teilchenbeschleuniger LHC (Large Hadron Collider) eingespeist. Die Anlage sollte eigentlich bereits im vergangenen Herbst in Betrieb genommen werden, musste aber nach einem Störfall im September 2008 abgeschaltet werden. In dem 27 Kilometer langen unterirdischen Ring sollen gegenläufig rotierende Partikelstrahlen mit einer Energie von bis zu Sieben Teraelektronenvolt aufeinander treffen. Diese ungeheuren Kollisionsenergien könnten völlig neue Elementarteilchen erzeugen, die tausende Male schwerer sind als Protonen.
(http://www.heise.de/imgs/18/4/3/2/7/4/9/simulation_higgs500-390ba8bf9f2208ad.png)
Bereits am Freitagnachmittag wurde nach Angaben des CERN ein erster Ionenstrahl in die Röhre eingegeben und erfolgreich durch den ALICE-Detektor bis zu Punkt 3 der Anlage geleitet. Am Freitagabend durchlief ein Protonenstrahl diesen Teil des Teilchenbeschleunigers ebenfalls erfolgreich. Bei einem weiteren Testlauf wurden am Samstagnachmittag Protonen durch die zweite Röhre geschickt. Der Strahl durchlief die Anlage bis Punkt 7 und passierte dabei den LHCb-Detektor. Nach Angaben der Europäische Organisation für Kernforschung (CERN) zeigten die Test, dass die Anlage stabil läuft und damit gut auf den für November geplanten Neustart vorbereitet ist.
Bei einem Zwischenfall im September vergangenen Jahres hatte eine beschädigte elektrische Schaltverbindung zwischen zwei supraleitenden Magneten einen Defekt im Heliumkühlsystem verursacht. Als Folge trat etwa eine Tonne Helium in den unterirdischen Beschleunigerring aus und die Anlage musste nach nur neun Tagen im Betrieb wieder abgeschaltet werden. Bei den anschließenden Untersuchungen wurden weitere defekte Schaltverbindungen entdeckt, die getauscht werden mussten.
In der vergangenen Wochen wurden alle supraleitenden elektrischen Hochstrom-Verbindungen getestet. Die Belastungstests ergaben, dass für den sicheren Betrieb der Anlage sind keine weiteren Reparaturen notwendig sind. Das CERN gab daraufhin im Anfang August bekannt, dass der Betrieb im November wieder aufgenommen werden soll. Zunächst soll mit einer gedrosselten Energie von 3,5 TeV pro eingeleitetem Protonenstrahl gearbeitet werden, um weitere Erfahrungen mit dem LHC-System zu sammeln.
Der LHC ist der größte Teilchenbeschleuniger der Welt. Er soll dabei helfen, das so genannte Standard-Modell der Teilchenphysik, das den innersten Aufbau der Materie beschreibt, zu bestätigen beziehungsweise zu erweitern . Das Modell gilt zur Ziet noch als unvollständig, weil es von einem Masse-erzeugenden Mechanismus ausgeht, der in Versuchen noch nicht abgesichert werden konnte. Deshalb ist eines der Hauptziele des LHC, die Existenz dieses sogenannten Higgs-Feldes zu beweisen – oder aber einen alternativen Mechanismus aufzudecken.
Quelle : www.heise.de
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High-Tech - Baguette stoppt Large Hadron Collider
Der Teilchenbeschleuniger Large Hadron Collider ist eines der komplexesten technischen Bauwerke der Menschheit – und wurde durch ein Stück Brot gestoppt.
High-Tech High-Tech Der Start des Teilchenbeschleunigers hatte sich bereits mehrmals verzögert. Zunächst hatte ein Leck im Kühlsystem für Probleme gesorgt, anschließend wurden weitere Sicherheitsmaßnahmen eingebaut. Nun wurde ein neues Problem im Sektor 81 des LHC festgestellt, das für erhöhte Temperaturen sorgte.
Wie The Register meldet, wurde ein Teil der Kühlanlage, das entgegen zum eigentlichen Beschleuniger an der Oberfläche liegt, durch ein Stück Baguette überhitzt. Das Brot, das auf einer Stromschiene lag, wurde vermutlich von einem Vogel fallen gelassen. Ein Teil der Stromversorgung des Kühlsystems war daher außer Funktion.
Dadurch stieg die Temperatur von normalerweise 1,9 Kelvin auf beinahe 8 Kelvin. Bei dieser Temperatur können die Magneten des Teilchenbeschleunigers ihre Supraleitfähigkeit verlieren. Inzwischen wurde das Brot natürlich entfernt.
Quelle: Gamestar (http://www.anonym.to/?http://www.gamestar.de/hardware/news/vermischtes/2310363/high_tech.htm/)
Je mehr Technik, desto einfacher die Fehler ;D
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Wie The Register meldet, wurde ein Teil der Kühlanlage, das entgegen zum eigentlichen Beschleuniger an der Oberfläche liegt, durch ein Stück Baguette überhitzt. Das Brot, das auf einer Stromschiene lag, wurde vermutlich von einem Vogel fallen gelassen. Quelle: Gamestar (http://www.anonym.to/?http://www.gamestar.de/hardware/news/vermischtes/2310363/high_tech.htm/)
Je mehr Technik, desto einfacher die Fehler ;D
Beim LHC blicke ich immer noch nicht durch, ob das vollkommen beherrschbare Technik ist. Wenn sowas dazu kommt, dann werden die Zweifel natürlich größer...
1:0 für die Arche Noah (den Vogel, der das Brot fallen gelassen hat) :prost
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Durch den Teilchenbeschleuniger Large Hadron Collider (LHC) am europäischen Forschungszentrum CERN zirkulieren wieder Partikel. Am gestrigen Freitag um zehn Uhr abends gelang es, den im Uhrzeigersinn umlaufenden Strahl vollständig in den Beschleunigerring einzufädeln.
So weit waren die Physiker auch schon vor über einem Jahr, bevor ein defektes Bauteil umfangreiche Reparaturen erforderlich machte. Zuletzt hatte dann ein Stückchen Brot das über drei Milliarden Euro teure Forschungsgerät nocheinmal gestoppt.
Der LHC ist der größte Teilchenbeschleuniger der Welt. Ab 2010 sollen zwei entgegengesetzt umlaufende Partikelstrahlen zur Kollision gebracht werden. Aus der Beobachtung dieser Experimente erhoffen sich Physiker unter anderem den Nachweis des Higgs-Bosons, das vom Standardmodell der Teilchenphysik vorhergesagt wird, oder die Entdeckung anderer Mechanismen, die zu einem Modell ohne Higgs-Boson führen könnten.
Quelle : www.heise.de
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Wissenschaftler am europäischen Kernforschungszentrum (Cern) in Genf haben erstmals zwei Protonenstrahlen in entgegengesetzter Richtung durch den Large Hadron Collider geschickt. Dabei kam es zu ersten Kollisionen der Partikel in dem 27 km langen Teilchenbeschleuniger.
Am vergangenen Freitag ist der Large Hadron Collider (LHC) nach über einem Jahr Stillstand wieder in Betrieb genommen worden: Wissenschaftler schickten erstmals nach dem schweren Zwischenfall vom September 2008 einen Teilchenstahl durch die 27 km lange Röhre. Am gestrigen Montag sind erstmals zwei Protonenstrahlen in dem Teilchenbeschleuniger kollidiert.
Kollision am Nachmittag
Die Wissenschaftler ließen zwei kleine Teilchenstrahlen in entgegengesetzter Richtung durch den LHC kreisen, um zu testen, wie diese synchronisiert werden müssen, damit sie in den Messgeräten, Experimente genannt, aufeinanderprallen. Um 14:22 Uhr habe das Experiment Atlas den ersten Kandidaten für eine Kollision aufgezeichnet, teilte das Cern mit. Später wurden Teilchenstrahlen für das Experiment CMS angepasst.
Die Teilchenstrahlen wurden bisher mit einer Energie von 450 Giga-Elektronenvolt (GeV) eingespeist. In den kommenden Versuchen soll die Energie der Strahlen schrittweise gesteigert werden. Bis Weihnachten wollen die Cern-Wissenschaftler Strahlen mit jeweils 1,2 TeV auf die Reise schicken und eine ausreichende Datenmenge gesammelt haben, um die Experimente kalibrieren zu können.
Schneller Fortschritt nach Neustart
Rolf Heuer, Chef des europäischen Kernforschungszentrums Cern, zeigte sich erfreut über den schnellen Fortschritt nach dem Neustart. "Es ist ein großer Erfolg, dass wir in so kurzer Zeit so weit gekommen sind", sagte er, schränkte aber ein: "Nüchtern betrachtet gibt es noch viel zu tun, bevor wir mit dem eigentlichen Programm loslegen können." Das sieht die Simulation der Situation vor, die nach dem Hundertstel einer Milliardstel Sekunde nach dem Urknall herrschte.
Davon versprechen sich die Teilchenphysiker Antworten auf grundlegende Fragen 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 hat. 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.
Quelle : www.golem.de
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Gut eine Woche nach seinem Neustart hat der Teilchenbeschleuniger LHC einen Weltrekord aufgestellt: Mit bisher unerreichter Energie hat die Maschine Protonen in der riesigen Kreisbahn beschleunigt. Doch bis zum erhofften wissenschaftlichen Durchbruch dürfte es noch dauern.
Genf - Erfolgsnachrichten kann man am europäischen Kernforschungszentrum Cern gut gebrauchen. Schließlich war die einjährige Zwangspause, die der Teilchenbeschleuniger LHC einlegen musste, für die PR-Wirksamkeit weniger ideal. Kaum gestartet, musste die Anlage im vergangenen Jahr wegen technischer Probleme abgeschaltet werden. Nun läuft der LHC endlich wieder. Und produziert zur Freude der Forscher die ersten Rekordmeldungen.
Die beiden Protonenstrahlen des LHC hätten in den frühen Morgenstunden des Montag eine Energie von 1,18 Tera-Elektronenvolt (TeV) erreicht, teilte das Cern mit. Das ist Weltrekord: Der bisher größte Teilchenbeschleuniger Tevatron im Fermilab bei Chicago kommt auf 0,98 TeV. Die Anlage in Genf will den Rekord noch weiter verbessern, sofern es nicht wieder zu Schwierigkeiten kommt. Maximal kann der Beschleuniger am Cern nämlich sieben TeV schaffen. Allerdings soll er nur langsam hochgefahren werden. In den kommenden Wochen wollen die Forscher die Energie der Teilchenstrahlen weiter erhöhen, auch die Protonen sollen dabei noch schneller werden.
Hoffnung auf "großartige" Entdeckungen
Der neue Rekord sei "pantastisch", kommentierte der Cern-Chef Rolf Heuer die Nachricht. Es bleibe jedoch noch viel zu tun, "bis wir 2010 mit der Physik beginnen können". "Bis dahin halte ich meinen Champagner kalt". In der vergangenen Woche hatten die Cern-Forscher von den ersten Protonen-Kollisionen im Beschleuniger berichtet. "Wir werden wahrscheinlich schon im nächsten Jahr etwas Großartiges entdecken", hatte die Cern-Expertin Fabiola Gianotti zu diesem Anlass spekuliert.
Den Forschern geht es vor allem um ein bisher nur in der Theorie definiertes Teilchen der Elementarphysik, das Higgs-Boson. Es soll anderen subatomaren Teilchen Masse verleihen - und damit allen Dingen im Universum. Nachgewiesen wurde das Teilchen allerdings bisher noch nicht.
Mit der Anlage an der französisch-schweizerischen Grenze sollen zudem wissenschaftliche Rätsel zur Entstehung des Universums und zur Struktur der Materie gelöst werden. Dazu wollen die Forscher Bedingungen wie unmittelbar nach dem Urknall vor 13,7 Milliarden Jahren erzeugen. Bis nahe an die Lichtgeschwindigkeit werden Teilchen bei den Experimenten beschleunigt, um sie dann aufeinanderprallen zu lassen.
Quelle : www.spiegel.de
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Dieses Mal war es ein Defekt in einem Kabel: Der Teilchenbeschleuniger Large Hadron Collider fiel am 2. Dezember 2009 für mehrere Stunden aus. Das Problem konnte jedoch schnell behoben werden. Die supraleitenden Magnete waren nicht betroffen.
Beim Large Hadron Collider (LHC) ist es erneut zu einem Problem gekommen: Ein Stromausfall hat einen Teil der Anlage am gestrigen Mittwoch lahmgelegt, berichtet das britische Nachrichtenangebot Register.
LHC offline
Betroffen war der Standort Meyrin, wo ein Fehler in einem Stromkabel aufgetreten war. In Meyrin befindet sich auch das Hauptrechenzentrum des Teilchenbeschleunigers, das ebenfalls von dem Ausfall beeinträchtigt war: Das Problem war aufgefallen, als ein Teil der Webpräsenz des LHC nicht erreichbar war.
Der Schaden war schnell behoben: Laut einer Twitter-Nachricht amerikanischer LHC-Wissenschaftler war die Stromversorgung am gestrigen Abend wieder hergestellt. Alle Systeme konnten wieder hochgefahren werde. Am Donnerstagmorgen bereitete das Cern-Team nach eigenen Angaben bereits wieder Teilchenstrahlen für neue Experimente vor.
Wichtig war, dass die supraleitenden Magnete und deren Kühlsysteme nicht betroffen waren. Ein Schaden an der Verbindung von zwei Magneten, der im September 2008 kurz nach der Inbetriebnahme aufgetreten war, hatte die Anlage für mehr als ein Jahr zum Stillstand gebracht.
Weltrekord in Genf
Am 30. November hatten die Wissenschaftler im LHC einen Weltrekord aufgestellt: Sie hatten zwei Teilchenstrahlen auf 1,18 Tera-Elektronenvolt (TeV) beschleunigt. Bis dato lag die Höchstmarke, die im Tevatron, dem Teilchenbeschleuniger des Fermilab in der Nähe Chicagos, aufgestellt wurde, bei 0,98 TeV.
Ausgelegt ist der LHC dafür, dass Teilchenstrahlen mit einer Energie von 7 TeV hindurchgejagt werden können. Zunächst soll er jedoch nur mit halber Kraft betrieben werden, um die Magnete noch nicht voll zu belasten. Wenn keine Probleme an den Magneten auftreten, soll die Energie im Laufe des Jahres 2010 auf 5 TeV erhöht werden. Der Betrieb mit 7 TeV ist erst nach der Winterpause 2010/11 geplant.
Quelle : www.golem.de
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Bevor der Large Hadron Collider (LHC ) plangemäß am 16. Dezember in seine etwas längere Weihnachtspause bis Februar 2010 geht, wollen die Ingenieure und Wissenschafter bei CERN und den beteiligten Projekten ALTAS , ALICE, CMS und LHCb ) noch ein paar neue Rekordmarken setzen. Wie das neueste Bulletin vom Montag dem 14.12.2009 berichtet, hatte man in der letzten Woche schon erfolgreich erste Kollisionen mit ingesamt 2,36 TeV (1,18 TeV pro Strahl)im ATLAS-Detektor feststellen können. Damit überbot man knapp den bisherigen Spitzenwert am Tevatron des US-amerikanischen Fermilab von 1,96 TeV. Schwarze Löcher wurde dabei dem Vernehmen nach noch nicht entdeckt. Der andere Großdetektor ALICE hat bereits erste Auswertungen von Kollisionen (mit 900 GeV) veröffentlicht . Auch das maßgeblich vom Fermilab mitgetragene Experiment CMS lieferte schon erste vorläufige Ergebnisse, die zur Kalibrierung der Anlage dienen können. So fand man den Peak für das neutrale Pion wie erwartet bei einer Masse von etwa 0,14 GeV/c2.
(http://www.heise.de/imgs/18/4/5/6/1/1/7/ROM_Dec11_pi_0.jpg-7d82e2eebe04a7b0.jpeg)
Das CMS-Experiment zeigt schon erste Peaks an den erwarteten Positionen (hier fürs neutrale Pion)
Bildquelle: Fermilab
Kleinere Probleme mit der Anlage, etwa Undichtigkeiten, konnten im Betrieb behoben werden. Auch ein kompletter Stromausfall am Standort Meyrin am 2. Dezember -- so das Bulletin -- verursachte lediglich eine kurze Verzögerung des Programmes, bereitete aber ansonsten keinen größeren Kummer. Im Februar will man dann die Anlage möglichst zügig auf 3,5 TeV pro Strahl hochfahren, um dann mit den "physics" also den vorgesehenen wissenschaflichen Experimenten beginnen zu können.
Quelle : www.heise.de
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Der am Europäischen Kernforschungszentrum CERN betriebene größte Teilchenbeschleuniger der Welt, der Large Hadron Collider (LHC), wird vorerst nur mit halber Kraft laufen. Das berichtet die Online-Ausgabe des Wissenschaftsmagazins Science. Demnach soll der Beschleuniger, von dem sich die Wissenschaftler unter anderem den ersten Nachweis des so genannten Higgs-Bosons erwarten, zunächst voraussichtlich bis Ende 2011 mit maximal sieben Teraelektronenvolt Schwerpunktsenergie laufen. Danach sollen in einer etwa ein Jahr lang dauernden Umbauphase die Verbindungen zwischen den supraleitenden Magneten ausgetauscht werden. Erst dann werde der Beschleuniger mit den ursprünglich geplanten 14 TeV betrieben. Ursprünglich war laut Science geplant, bereits in diesem Jahr auf 70 Prozent der maximal möglichen Energiewerte zu kommen.
Die Betreiber der rund vier Milliarden Euro teuren Maschine werden von einer Pannenserie geplagt: Im September 2008 musste der Beschleuniger nur wenige Tage nach der Inbetriebnahme wegen einer defekten Verbindung zwischen den supraleitenden Magneten abgeschaltet werden. Die Reparaturarbeiten in dem rund 27 Kilometer langen Tunnel dauerten etwa ein Jahr.
Der LHC soll dabei helfen, das so genannte Standardmodell der Teilchenphysik, das den innersten Aufbau der Materie beschreibt, zu bestätigen beziehungsweise zu erweitern. Das Modell gilt zur Zeit noch als unvollständig, weil es von einem masseerzeugenden Mechanismus ausgeht, der in Versuchen noch nicht abgesichert werden konnte.
Quelle : www.heise.de
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Mit dem US-Teilchenbeschleuniger RHIC wurde ein Quark-Gluon-Plasma erzeugt, das auch kurz nach dem Urknall existiert haben soll
Wissenschaftler am Brookhaven National Laboratory haben mit dem Teilchenbeschleuniger RHIC (Relativistic Heavy Ion Collider) die bislang heißeste Substanz [extern] hergestellt, die jemals von Menschen geschaffen wurde. Dazu werden Goldpartikel auf fast Lichtgeschwindigkeit (99.995 Prozent) beschleunigt, bevor sie aufeinanderprallen und dabei so große Hitze erzeugen, dass Protonen und Neutronen in ein Quark-Gluon-Plasma (QGP) verschmelzen. In diesem Fall entstand für Bruchteile einer Sekunde – kürzer als eine "Milliardste einer Billionsten Sekunde", so die Wissenschaftler - eine "Ursuppe" mit 4 Billionen Grad Celsius, 250.000 Mal heißer als die Sonne, aber kleiner als ein Atom.
(http://www.heise.de/tp/r4/artikel/32/32098/32098_1.jpg)
Aus einer Simulation der Kollision der Goldatome, aus der ein Quark-Gluon-Plasma entsteht. Bilder: bnl.gov
Man nimmt an, dass kurz nach dem Urknall vor 13,7 Milliarden Jahren ein solches Quark-Gluon-Plasma entstanden ist, aus dem durch Abkühlung dann Protonen und Neutronen entstanden sind. Schwierig ist nicht nur die Erzeugung des QGP, sondern auch die Messung der Temperatur, die mit den Detektoren wie PHENIX erfolgt und anhand der Farbe oder des Energieverteilung des emittierten Lichts geschieht. War man früher davon ausgegangen, dass QGP in einem gasförmigen Zustand auftritt, in dem sich Quarks und Gluonen praktisch frei bewegen, so wurde bereits vor einigen Jahren vorhergesagt, dass es sich um eine Flüssigkeit handeln müsse, in der die Teilchen stark wechselwirken. Die Flüssigkeit wurde als fast vollkommen beschrieben, weil sie praktisch ohne Reibungswiderstand fließt.
(http://www.heise.de/tp/r4/artikel/32/32098/32098_2.jpg)
Die Wissenschaftler wollen in der künstlich hergestellten "Ursuppe" auch mit dem STAR-Detektor Hinweise auf Blasen mit einer gebrochenen Symmetrie gefunden haben, die theoretisch vorausgesagt wurden und die normal herrschende "Spiegelsymmetrie" zwischen Quarks und Gluonen verletzen. Die Spiegelsymmetrie besagt, dass Ereignisse genauso verlaufen, wenn sie direkt oder in einem Spiegel beobachtet werden. Beobachtungen während des Experiments hätten nahegelegt, dass positiv geladene Quarks sich eher parallel zu dem durch eine Kollision entstandenen Magnetfeld bewegen, während sich negativ geladene in die entgegen gesetzte Richtung bewegen. Und das würde, wenn man es in einem Spiegel beobachtet, umgekehrt sein und daher die Spiegelsymmetrie verletzen.
(http://www.heise.de/tp/r4/artikel/32/32098/32098_3.jpg)
William F. Brinkman, Direktor der Wissenschaftsabteilung des US-Energieministeriums, dem der Teilchenbeschleuniger untersteht, will den wissenschaftlichen Erfolg auch politisch ausnutzen. Die Experimente würden grundlegende Einblicke in die Struktur der Materie und des frühen Universums bieten und so "die Vorteile einer langfristigen Investition in große Grundlagenprogramme" deutlich machen, sagte er. Die RHIC-Wissenschaftler hätten eine "wirklich bemerkenswerte neue Materieform geschaffen". Geplant ist, um das Plasma weiter zu untersuchen und noch höhere Temperaturen zu erzeugen, den Teilchenbeschleuniger auszubauen, um die Kollisionsgeschwindigkeit zu erhöhen und die Detektoren zu verbessern.
Quelle : http://www.heise.de/tp/
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Der Streit um die Sicherheit des weltgrößten Teilchenbeschleunigers LHC am Genfer Kernforschungszentrum CERN kommt nicht zur Ruhe. Die Zeitschrift „Physics World“ zitiert einen hochrangigen CERN-Physiker nun mit den Worten, das Ergebnis eines Sicherheitsberichtes zum LHC habe „von Anfang an festgestanden“.
Anlass für die erneute Diskussion um die Sicherheit des Teilchenbeschleunigers ist ein rechtswissenschaftlicher Aufsatz, der Ende 2009 in der Fachzeitschrift Tennessee Law Review erschien. Eric E. Johnson, Rechtsprofessor an der Universität North Dakota, kommt darin zu dem Schluss, eine Klage, die auf eine provisorische Verfügung gegen den Betrieb des LHC abzielte, habe vor einem US-Gericht gute Chancen.
In dem rund 27 Kilometer langen unterirdischen Beschleuniger-Ring, der mit supraleitenden Magneten bestückt ist, sollen gegenläufig rotierende Teilchenstrahlen mit einer Energie von etwa 7 Teraelektronenvolt aufeinandertreffen. Das Experiment soll dabei helfen, das sogenannte Standardmodell der Teilchenphysik zu erweitern. Kritiker des LHC-Experimentes befürchten jedoch, bei der Teilchenkollision könnten sich mikroskopische schwarze Löcher bilden, die letztendlich die Erde zerstören. Das CERN hatte diese Befürchtungen stets als unbegründet zurückgewiesen und mehrfach wissenschaftliche Gutachten zu dieser Frage veröffentlicht - zuletzt 2008.
* Mehr in Technology Review online: Schwarze Löcher vor dem Kadi (http://www.heise.de/tr/artikel/Schwarze-Loecher-vor-den-Kadi-934519.html)
Quelle : www.heise.de
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Am Sonntagmorgen um 4:10 Uhr haben Wissenschaftler wieder einen Teilchenstrahl durch den Large Hadron Collider geschickt. Damit ist die Winterpause in Genf beendet. In den kommenden Wochen sollen die ersten Strahlen mit 7 Teraelektronenvolt kollidieren.
Nach gut drei Monaten Winterpause ist der Teilchenbeschleuniger Large Hadron Collider (LHC) am frühen Sonntagmorgen wieder in Betrieb genommen worden. Um 4:10 Uhr am Sonntag sei der erste Teilchenstrahl durch die 27 km lange Röhre unter dem schweizerisch-französischen Grenzgebiet bei Genf gejagt worden, twitterte das europäische Kernforschungszentrum Cern.
Zwei Strahlen, keine Kollision
Die Wissenschaftler schickten erst einen Strahl in der einen, später einen zweiten in der anderen Richtung durch den Teilchenbeschleuniger. Kollisionen gab es keine - die seien für die kommende Woche geplant, berichtet die Neue Zürcher Zeitung. Zunächst wollen die Wissenschaftler die Energie der Strahlen schrittweise auf 3,5 Teraelektronenvolt (TeV) steigern. Dann sollen gegenläufige Strahlen zur Kollision gebracht werden.
Im November 2009 waren nach über einjähriger Reparatur wieder die ersten Teilchenstrahlen durch die Röhre gekreist. Kurz darauf kam es zu den ersten Kollisionen. Ende November erreichten die Strahlen eine Energie von je 1,18 TeV, was einen Weltrekord darstellt. Danach wurden weitere Arbeiten an der Anlage durchgeführt. Ursprünglich war erwogen worden, den LHC nach der langen Zwangspause den gesamten Winter hindurch zu betreiben.
Volle Leistung erst in anderthalb Jahren
Ausgelegt ist der LHC dafür, dass Teilchenstrahlen mit einer Energie von je 7 TeV auf die Reise geschickt werden. Wegen eines Zwischenfalls im September 2008 soll der LHC jedoch aus Sicherheitsgründen etwa anderthalb Jahre lang nur mit halber Kraft betrieben werden. In dieser Zeit werden die Teilchenstrahlen mit höchstens 3,5 TeV eingespeist und mit 7 TeV kollidieren. Bevor der LHC dann mit voller Kraft betrieben wird, muss er noch einmal komplett überholt werden.
Von den Experimenten im LHC versprechen sich die Teilchenphysiker Antworten auf grundlegende Fragen 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.
Quelle : www.golem.de
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Verfassungsbeschwerde gegen LHC wissenschaftlich nicht ausreichend begründet
Eine in der Schweiz lebende Deutsche ist vor dem Karlsruher Bundesverfassungsgericht mit einem Antrag gegen den Teilchenbeschleuniger Large Hadron Collider gescheitert. Die Klägerin habe nicht nachweisen können, dass die Experimente am LHC tatsächlich zum Weltuntergang führen können.
Das Bundesverfassungsgericht in Karlsruhe hat eine Verfassungsbeschwerde gegen den Teilchenbeschleuniger Large Hadron Collider (LHC) abgewiesen (Aktenzeichen 2 BvR 2502/08). Die Beschwerdeführerin, eine in Zürich lebende Deutsche, wollte durch einen Eilantrag die Bundesrepublik Deutschland dazu verpflichten, die Versuche am LHC zu stoppen.
Lebensgefährliche Experimente
Die Klägerin befürchtet, dass die Versuche, die am LHC durchgeführt werden, zu schweren Unfällen führen, wenn nicht sogar den Weltuntergang einleiten können. Darin sieht sie einen Verstoß gegen den zweiten Artikel des Grundgesetzes, der "das Recht auf Leben und körperliche Unversehrtheit" garantiert. Die Richter nahmen die Verfassungsbeschwerde nicht zur Entscheidung an, da die Klägerin nicht ausreichend darlegen konnte, dass die Teilchenkollisionen am LHC tatsächlich eine Katastrophe heraufbeschwören können.
Die Richter begründeten (http://www.bundesverfassungsgericht.de/entscheidungen/rk20100218_2bvr250208.html) ihre Entscheidung, es müssten stichhaltige Argumente und nicht "ein generelles Misstrauen gegenüber physikalischen Gesetzen" vorgebracht werden, um die Bundesregierung zum Handeln gegen den LHC aufzufordern. Auch wenn nach Meinung der Klägerin viel auf dem Spiel stehe - "die (vermeintliche) Größe eines Schadens - hier die Vernichtung der Erde -" enthebe sie nicht von der Pflicht, einen möglichen "Zusammenhang zwischen der Versuchsreihe und dem Schadensereignis" ausreichend zu begründen.
Widerspruch nicht ausreichend begründet
Diese Anforderung habe die Klägerin jedoch unterschritten, indem sie "diverse Hilfserwägungen ('Atto-Quasar', 'Superfluidität')" vorgebracht habe, die "nach ihrem eigenen Vortrag bislang weder wissenschaftlich publiziert noch auch nur in Umrissenen theoretisch ausgearbeitet sind", so die Richter. "Die schlüssige Darlegung einer Warnung kann jedenfalls nicht auf solche Hilfserwägungen abstellen, die ihrerseits mit dem bewährten, anerkannten Hintergrundwissen des jeweiligen Faches in Widerspruch stehen."
Kritiker des LHC wie Otto Rössler befürchten, dass bei den Teilchenkollisionen schwarze Löcher oder sogenannte seltsame Materie entstehen und den Weltuntergang herbeiführen könnten. Sie versuchen deshalb, die Inbetriebnahme des Beschleunigers zu verhindern - bislang allerdings erfolglos. So war etwa die Züricherin 2008 schon einmal mit einem Eilantrag vor dem Kölner Verwaltungsgericht gescheitert.
Zu wenig Anziehungskraft
Zwar besteht die theoretische Möglichkeit, dass bei der Kollision von Teilchen im LHC schwarze Löcher entstehen können. Diese wären dann jedoch so klein, dass sie nicht genügend Anziehungskraft hätten, um Schaden zu verursachen. Außerdem würden sie in Sekundenbruchteilen zerfallen.
(http://scr3.golem.de/screenshots/0809/lhc/thumb480/lhc_36.jpg)
Der LHC ist der derzeit leistungsfähigste Teilchenbeschleuniger der Welt. Obwohl er nach einem Unfall im September 2008 einstweilen nur mit halber Kraft betrieben wurde, haben die Genfer Forscher Ende 2009 bereits einen Energieweltrekord aufgestellt.
Von den Experimenten im LHC versprechen sich die Teilchenphysiker Antworten auf grundlegende Fragen 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.
Quelle : www.golem.de
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Neue Bestmarke für den weltgrößten Teilchenbeschleuniger bei Genf: Der LHC hat Protonen mit bislang unerreichter Energie kreisen lassen. Die Riesenmaschine hat nun den Betriebswert erreicht, mit dem die Forscher dauerhaft arbeiten wollen.
(http://www.spiegel.de/images/image-30981-panoV9free-rpkg.jpg)
Genf - Der Large Hadron Collider (LHC) hat erneut einen Rekord aufgestellt: Die beiden Protonenstrahlen jagten am Freitag mit jeweils 3,5 Billionen Elektronenvolt durch den ringförmigen, 27 Kilometer langen Tunnel an der schweizerisch-französischen Grenze. Damit übertraf der weltgrößte Teilchenbeschleuniger seine eigene Bestmarke um fast das Dreifache: Im November waren die beiden Strahlen mit jeweils 1,18 Teraelektronenvolt (TeV) durch die Röhre geschossen. In einer zweieinhalb Monate langen Winterpause war der Teilchenbeschleuniger weiter verbessert worden, nachdem es zuvor beim Start des Projekts massive Probleme gegeben hatte.
"Dass wir die Strahlen auf 3,5 TeV bekommen haben, bestätigt die Stimmigkeit des gesamten LHC-Konstruktion und die Fortschritte, die wir seit dem Zusammenbruch im September 2008 gemacht haben", sagte Steve Myers, Direktor für Beschleuniger und Technologie am Cern, am Freitag.
Bereits in den kommenden Tagen wollen die Forscher damit beginnen, die beiden 3,5-TeV-Protonenstrahlen aufeinanderprallen zu lassen. In den nächsten 18 bis 24 Monaten soll der LHC dann durchgehend mit insgesamt 7 TeV laufen, bevor er 2012 routinemäßig für ein Jahr heruntergefahren wird. Anschließend wollen die Forscher den Beschleuniger für eine Energie von 14 TeV aufrüsten und ihn 2013 wieder anlaufen lassen.
Den Forschern geht es vor allem um die Entdeckung eines bisher nur in der Theorie definierten Teilchens der Elementarphysik, des Higgs-Bosons. Es soll anderen subatomaren Teilchen Masse verleihen - und damit allen Dingen im Universum. Nachgewiesen wurde das Teilchen allerdings bisher noch nicht.
Mit der Anlage an der französisch-schweizerischen Grenze sollen zudem wissenschaftliche Rätsel zur Entstehung des Universums und zur Struktur der Materie gelöst werden. Dazu wollen die Forscher Bedingungen wie unmittelbar nach dem Urknall vor 13,7 Milliarden Jahren erzeugen. Bis nahe an die Lichtgeschwindigkeit werden Teilchen bei den Experimenten beschleunigt, um sie dann aufeinanderprallen zu lassen.
Quelle : www.spiegel.de
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Im Teilchenbeschleuniger LHC soll heute ein Mini-Urknall erzeugt werden. Bei dem neuen Energierekord können auch Schwarze Löcher entstehen - die jedoch völlig unbedenklich sein sollen.
Der weltgrößte Teilchenbeschleuniger LHC in Genf soll heute einen neuen Rekord aufstellen. Zwei beschleunigte Protonenstrahlen werden voraussichtlich mit einer Energie von zusammen sieben Tera-Elektronenvolt (TeV) zusammenprallen. Angst vor möglichen Schwarzen Löchern, die die Erde verschlingen, haben die Teilchenphysiker am europäischen Teilchenforschungszentrums CERN bei Genf nicht. Es würden keine gefährlichen Schwarzen Löcher erzeugt, sagte CERN-Generaldirektor Rolf-Dieter Heuer dem Deutschlandradio Kultur.
In dem LHC-Beschleuniger könnten nur eventuell und lediglich mikroskopische Schwarze Löcher entstehen. Dabei handelt es sich nach CERN-Angaben jedoch nicht um die aus dem Kosmos bekannten Schwarzen Löcher, sondern um exotische Quantenzustände. Diese zerfielen nach der Erzeugung sofort wieder, betonte Heuer. Zudem mache das Universum seit Milliarden von Jahren jede Sekunde Milliarden derartige Experimente. "Und wir sind immer noch da."
Jagd auf die Higgs-Teilchen
Mit den Kollisionen sollen Bedingungen wie kurz nach dem Urknall simuliert werden. Dadurch können vielleicht bislang nur theoretisch beschriebene Partikel wie das Higgs-Teilchen nachgewiesen werden. Das Higgs-Teilchen ermöglicht gemäß dem Standardmodell der Physik, dass Teilchen überhaupt eine Masse haben. Wenn das "Higgs" existiere, werde es auch am LHC entdeckt, vermutet Heuer. Das Standardmodell erkläre zudem lediglich vier bis fünf Prozent der Materie- und Energiedichte des Universums, der Rest liege im Dunkeln. "Ich erhoffe mir wirklich in den nächsten paar Jahren das erste Licht in dieses dunkle Universum."
Die Physiker extrahieren für das Experiment Kerne von Wasserstoffatomen (Protonen). Diese Protonen werden dann mit jeweils 3,5 TeV aufeinandergeschossen. Eine TeV entspricht einer Billion Elektronenvolt. Vom Urknall sei dieses Experiment aber noch weit entfernt, sagte Heuer. Der Ringtunnel des LHC (Large Hadron Collider) liegt unter Schweizer und französischem Gebiet und ist 27 Kilometer lang.
Quelle : www.n24.de
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Eigentlich wollte das Teilchenforschungszentrum CERN,das in letzter Zeit durch diverse technische Pannen von sich Reden machte, am heutigen Dienstag seinen neuen Energierekord öffentlich zelebrieren: Die ersten Kollisions-Experimente mit 3,5 TeV werden mit einem aufwendigen Live-Stream (http://webcast.cern.ch/lhcfirstphysics/) im Internet gesendet. Doch das Experiment ist fehlgeschlagen: Bei 2,2 TeV hat die Anlage sich offenbar selbst abgeschaltet.
Eigentlich sollte der größte Teilchenbeschleuniger der Welt längst Messergebnisse produzieren: Die Experimente in der rund vier Milliarden Euro teuren Anlage sollen das sogenannte Standardmodell der Teilchenphysik erweitern, indem man unter anderem einen Nachweis des sogenannten Higgs-Bosons erbringt.
Doch die Betreiber des Experimentes sind vom Pech verfolgt: Kurz nach der – bereits verspäteten – Inbetriebnahme im September 2008 musste die Anlage wieder vom Netz, weil es einen Schaden am Kühlsystem gegeben hatte. Zudem hatte es immer wieder Diskussionen um die Sicherheit des CERN gegeben. Zuletzt hatte eine in Zürich lebende Deutsche mit einer Verfassungsbeschwerde vergeblich versucht, die Experimente zu unterbinden. Sie fürchtet, dass dabei winzige schwarze Löcher entstehen, die die Erde zerstören.
Nach einer Umbauphase und der planmäßigen Winterpause 2009 hatten die Wissenschaftler am CERN vergangene Woche erstmals zwei Protonenstrahlen mit je 3,5 Tera-Elektronenvolt (TeV) erzeugt. Nun gibt es offenbar Schwierigkeiten mit der magnetischen Kopplung zwischen dem kleinen Beschleuniger, der den Strahl für den LHC vorbereitet, und dem großen Ring. Die für 11 Uhr angesetzte Pressekonferenz hat noch nicht begonnen. Zur Zeit versuchen die Wissenschaftler offenbar, das Problem zu lösen, um heute doch noch zu einem Erfolg zu kommen.
Quelle : www.heise.de
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Wissenschaftlern am Europäischen Kernforschungszentrum CERN in Genf ist es erstmals gelungen, im Teilchenbeschleuniger LHC Protonen nahezu bei Lichtgeschwindigkeit kollidieren zu lassen. In dem 27 Kilometer langen Ringtunnel wurden zwei Protonenbündel mit 3,5 Tera-Elektronenvolt aufeinandergeschossen, sodass beim Aufprall eine Energie von sieben Tera-Elektronenvolt entstand. Durch den Zusammenstoß entstanden Teilchentrümmer, die die Detektoren im Teilchenbeschleuniger nun auswerten.
(http://www.tagesschau.de/multimedia/bilder/cern160_v-mittel16x9.jpg)
Mit Sekt feierten Forscher die erfolgreich
eingeleitete Kollision von Protonen mit
einer dreifach höheren Energie als je zuvor.
"Das ist der Höhepunkt der Arbeit tausender Menschen über Jahrzehnte und der Beginn einer neuen Ära der Teilchenphysik", sagte der Forschungsdirektor des Hamburger Teilchenforschungszentrums Desy, das an zwei Detektoren am LHC beteiligt ist.
Nochmal drei Anläufe für den historischen Erfolg
Die Physiker brauchten schlussendlich drei Anläufe, um die Teilchen erfolgreich kollidieren zu lassen. Das 9,4 Milliarden Dollar teure Mammut-Experiment war mit einigen Stunden Verspätung gestartet, weil es unter anderem zu Problemen bei der Energieversorgung kam. Gegen 13.00 Uhr gelang dann der Zusammenprall der Protonen mit einer dreifach höheren Energie als je zuvor.
Im Kontrollraum des weltgrößten Teilchenbeschleunigers brachen die Forscher in Applaus aus, als die Detektoren die Kollision anzeigten. Mit den Experimenten, die eineinhalb bis zwei Jahre dauern sollen, wollen die Forscher physikalische Bedingungen wie kurz nach dem Urknall herstellen. Physiker erhoffen sich davon Aufschluss über den Ursprung und den Aufbau der Welt.
Betriebsgeschwindigkeit erreicht
Im September 2008 war der ringförmige Teilchenbeschleuniger unter großem öffentlichen Interesse eingeweiht worden. Er ist 27 Kilometer lang und verläuft unterirdisch im Grenzgebiet zwischen der Schweiz und Frankreich. Schon nach wenigen Tagen musste der LHC aber wieder abgeschaltet werden. Kabel waren durchgebrannt. Zur Reparatur musste der auf minus 271 Grad abgekühlte Ring zunächst wieder aufgewärmt werden. Das dauerte am Ende viel länger als geplant. Erst im November vergangenen Jahres konnte der LHC wieder richtig hochgefahren werden und hat nun seine Betriebsgeschwindigkeit erreicht.
Die Suche nach dem "Gottesteilchen"...
Wesentlicher Bestandteil des aktuellen Experiments ist die Suche nach dem sogenannten Higgs-Teilchen, in Fachkreisen auch schlicht "Gottesteilchen" genannt. Dieses Teilchen sorgt dafür, dass die kleinsten Bausteine, die Elementarteilchen, überhaupt Masse haben. Das Higgs-Teilchen ist das letzte fehlende Mosaiksteinchen im sogenannten Standardmodell der Teilchenphysik, also dem Modell, das, verkürzt gesagt, den Ursprung der Welt erklärt.
... ist wie die nach der Nadel im Heuhaufen
(http://www.tagesschau.de/multimedia/bilder/heuer100_v-mittel16x9.jpg)
Sucht die Nadel im Heuhaufen:
CERN-Direktor Heuer
Die Suche nach Higgs-Teilchen wird sich wohl so gestalten, wie die Suche nach der Stecknadel in mehreren Heuhaufen, sagt CERN-Direktor Rolf Dieter Heuer. "Aber die Suche nach einer Nadel im Heuhaufen machen Sie ja auch nicht, ohne sich vorher überlegt zu haben, wie sie danach suchen wollen. Wenn man die richtigen Suchalgorithmen entwickelt, dann kann man auch in einem großen Heuhaufen etwas finden."
Quelle: http://www.tagesschau.de
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Urknall vertagt
Das größte Physikexperiment aller Zeiten kommt in Gang. Schwarze Löcher und Urknall-Energien sind zunächst nicht zu erwarten. Immerhin gelang den Physikern endlich das, was die Informatiker schon 2003 zustande brachten: ein Weltrekord.
(http://www.heise.de/ix/imgs/05/5/0/8/4/6/2/bild1.jpg-18d75e805c5d0ee6.jpeg)
Am 30. März um 13:06 Uhr war es so weit. Im Kontrollzentrum des Genfer CERN verkündeten die Monitore einen Weltrekord: Erstmals verfügen die Teilchenphysiker mit dem „Large Hadron Collider“ (LHC) über ein Instrument, das Beschleunigungsenergien von bis zu 3,5 TeV (Tera-Elektronenvolt) zu erzeugen vermag. In seinem Innern zirkulieren zwei Ströme von Helium-Kernen gegenläufig. An bestimmten Punkten lässt man sie gezielt kollidieren. Das macht bei einem Frontalcrash eine Kollisionsenergie von 7 TeV.
Auch wenn CERN-Verlautbarungen anderes vermuten lassen, der Ring erreichte damit nicht seine geplante Maximalenergie von 2 x 7 TeV, also 14 TeV, wohl aber eine brauchbare Arbeitsgrundlage. Jetzt folgen weitere Tests und „echte“ Physik. Darauf hatten die Physiker seit der Demontage des Vorgängerrings Ende 2000 gewartet.
Auch in einem weiteren Punkt ist man Jahre von der Leistungsfähigkeit der Anlage entfernt. Statt 2808 Paketen mit je 100 Mrd. Protonen müssen sich die Experimentatoren mit zweien zu je fünf Mrd. Protonen begnügen. Die Aussicht auf Erfolg versprechende Kollisionen sinkt entsprechend. Wie ein Formel-1-Bolide in der Boxengasse rumpelt der LHC im zweiten Gang Richtung Rennstrecke. Diese, das weiß man schon jetzt, wird er frühestens 2012 erreichen, nach weiteren Umbauten und Reparaturen 2011. Erst dann dürfen sich ängstliche Gemüter vor einem schwarzen Loch und dem Weltuntergang gruseln.
Ursprünglich wollten die Physiker die 3,5-TeV-Marke schon 2006 knacken. Darum stand vor allem die IT unter Druck. Nirgendwo sonst verlangt man, solch enorme Datenmengen zu speichern, und nirgendwo sonst verlangt man, dass jedes Ereignis noch nach einem Jahrzehnt quasi auf Knopfdruck für neue Berechnungen verfügbar ist. Im Jahr 2003 schaffte das Team um IT-Chef Wolfgang von Rüden einen Weltrekord im Schnellspeichern langanhaltender Datenströme, als Test für den für Ende 2007 geplanten Ernstfall. 45 StorageTek-9940B-Bandlaufwerke schrieben über Stunden hinweg 1,1 GByte/s, in Spitzen 1,2 GByte/s. Das war gut, aber die Anforderungen sind höher. Heute liegen die kontinuierlich speicherbaren Ströme im Mittel bei 2 GByte/s, maximal bei 4 GByte/s mit Spitzenraten von über 5 GByte/s.
Quelle der vielen Daten sind vier Großexperimente, die 100 Meter unter der Erde an den Kollisionspunkten der 27 km langen Ringstrecke eingelassen sind. Stück für Stück haben Kräne sie in die Tiefe befördert, wo ganze Schwärme von Technikern über Jahre schraubten und schweißten. Jedes der Geräte ist eine Spitzenleistung der Ingenieurkunst. Ihre Aufgabe ist es, unaufhörlich Daten zu liefern, damit Physiker in monatelanger Arbeit herausarbeiten können, was im Innern passierte.
Unterirdische Hochhäuser
Sensoren in den haushohen Detektoren ALICE, ATLAS, CMS und LHCb „filmen“ die Kollisionen. Noch in den 70ern nutzte man Fotoplatten, die man anschließend mühsam digitalisierte. Heute fangen Blei-Wolfram-Kristalle die Gammastrahlung der beteiligten Teilchen auf und verwandeln sie proportional zu ihrer Energie in sichtbare Lichtblitze, die Fotodioden in computergerechte elektrische Signale umwandeln. Wenn der Ring irgendwann mit Volllast läuft, prallen hier pro Sekunde 40 Millionen Atomkerne mit nahezu Lichtgeschwindigkeit aufeinander – mit einer Energie von 900 Autos bei Tempo 100. Doch wenn es nicht gelingt, den enorm energiereichen Strahl exakt in die Bahn zu zwingen, könnten die Heliumkerne den Mantel des Rings zerstören.
Da die Stoßparameter Zufall sind, heißt es warten. Bei Beschleuniger-Experimenten gilt die Regel: Je höher die Energie, desto kleiner sind die maximal aufgelösten Strukturen; je höher die Teilchendichte, desto größer die Wahrscheinlichkeit des Erfolgs; je mehr Sensoren, desto detailreicher das Bild. Der Detektor ALICE etwa besitzt 20 000 Kristallplatten – à 200 Dollar.
Allein von ALICE gilt es die Events aus 100 Millionen Datenkanälen auszuwerten, ATLAS liefert ebenso viele Informationen, CMS und LHCb stehen dem nur wenig nach. Jede Kollision in einem der vier Detektoren hinterlässt eine Datenspur von rund einem MByte. Direkt an der Quelle entsteht ein Strom von einem PByte/s.
Da das nicht zu bewältigen ist, treffen schnelle Embedded-Rechner in der Maschine eine Vorauswahl (s. Abb.). Einen Datenstrom von mindestens 500 MByte/s gilt es über Stunden und Tage aufzuzeichnen. Jährlich liefert der Ring 15 PByte Daten ins RZ – das entspräche 3 Millionen DVDs –, die dauerhaft zur Verfügung stehen müssen. Alle Archivdaten sind Produktionsdaten.
Kein Wunder, dass die Physiker unmittelbar vor dem geplanten Start im November 2007 etwas ängstlich auf die IT schauten. Nur knapp wurde sie fertig. Doch alles, was die Rechen- und Speichersysteme dann an „Nahrung“ bekamen, waren simulierte Daten und solche von kosmischen Partikeln, die sich in die teuren Messzellen verirrten. Der Ring selber taumelte von einem Problem zum nächsten. Seine wichtigsten Bestandteile, die Magnete, wiesen einen Konstruktionsfehler auf und bedurften der Nachbesserung. Dann trat ein Fehler bei den Dehnungsfugen auf. Sie federn die Längenänderungen ab, wenn sich das Material beim Abkühlen zusammenzieht – im Innern liegt die Temperatur nahe dem absoluten Nullpunkt. Schließlich fand man Konstruktionsfehler bei den Quadropolmagneten, die den Strahl kurz vor den Kollisionspunkten bündeln. Als alles bereit war, hatte man viel Zeit und Geld verloren.
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An den Detektoren filtern Chips die jeweils 100 Millionen Datenkanäle von ATLAS und ALICE. Daten, die die nächste Auswahl nach ersten Analysen durch spezielle Rechner passiert haben, landen zur weiteren Verarbeitung auf dem großen Cluster des RZs und anschließend als Kopie im Grid.
Umso wichtiger war die pompöse Eröffnung mit viel Prominenz: Am 10. September 2008 umrundete ein Protonenpaket zum ersten Mal den gesamten Ring. Lange Gesichter dann neun Tage später: Eine Explosion beschädigte den 2,5 Milliarden teuren Ring stark; der LHC schien kurz vor dem Aus. Zwar hatte man die Energie im Ring langsam erhöht, doch wohl nicht langsam genug. Eine schlechte elektrische Verbindung erhitzte sich durch die elektrischen Ströme so stark, dass das Metall des Magneten schmolz. Das Helium, das die Magnete auf supraleitfähige Temperatur hält, trat mit einer gewaltigen Explosion aus. Sie beschädigte mehrere Magnete und riss eine ganze Sektion aus der Verankerung. Es folgte eine neue Zwangspause von über einem Jahr. Nach dieser Pannenserie musste ein Erfolg her, vielleicht deshalb das gigantische Medienecho nach dem 30. März mit teilweise haarsträubenden Fehlinformationen.
Für die IT bedeuteten die Verzögerungen ein deutlich entspannteres Arbeiten, denn ein Probebetrieb ist eben etwas anders als der Ernstfall, bei dem jede Kollision den Nobelpreis bedeuten kann. Hierin liegt die eigentliche Herausforderung: Erst nach sorgfältigen Berechnungen lassen sich die Ereignisse bewerten. Die Sensoren liefern nur einen winzigen Ausschnitt. Die Physiker müssen Art und Energie jedes der entstandenen Teilchen erst rekonstruieren. Zudem sind die Ergebnisse, vor allem bei bahnbrechende Entdeckungen, in Fachkreisen nicht unumstritten. Darum werfen die Physiker nichts weg. Das Prinzip lautet: Alles, was vom Instrument kommt, wird im CERN aufbewahrt und zugleich weitergeleitet.
Analysieren im Grid
Als schnelle Speicher im hauseigenen Rechenzentrum dienen NAS-Server, deren JBODs 14 PByte auf 60 000 Disks fassen. Dahinter stellen Bandbibliotheken mit insgesamt 150 Laufwerken der Firmen IBM und Storagetek-Sun-Oracle 48 PByte Langzeitspeicher auf mehreren Zigtausend Tapes bereit. Eine geringere Haltbarkeit weist der Linux-Cluster auf, der die Daten aufbereitet. Dass hier alle drei Jahre sämtliche Knoten ausgetauscht werden, führte dazu, dass vom Cluster des Jahres 2006, unmittelbar vor dem geplanten Start, heute nichts mehr vorhanden ist. Die 5000 Server-Tower mit je zwei Single-Core-Xeons sind 6900 Mehrkern-Systemen mit insgesamt 41 000 Cores gewichen. Der IT kommt entgegen, dass sich die Aufgaben leicht parallelisieren lassen.
Gern würde sie einige Rechner mehr ordern, doch wie so oft spielt die Kühlung nicht mit – das RZ stammt aus Mainframe-Tagen. Von den fünf verfügbaren Megawatt wandern drei in die Rechner und zwei in die Kühlung. Zudem verbietet es das massiv gedeckelte Budget des CERN, alle Daten redundant im eigenen Hause zu speichern geschweige denn zu analysieren. Deshalb hatte man schon früh entschieden, die Last zu verteilen – im LHC Computing Grid, kurz LCG, in dem die CERN-eigenen Rechen- und Speicherressourcen die Stufe 0 oder Tier 0 binden.
Über eigene 10-GBit-Leitungen zum europäischen EGEE (Enabling Grids for E-sciencE) fließen Kopien ins weltweite Speicher- und Rechen-Grid, in dem die eigentlichen Analysen stattfinden. Erste Stationen sind zwölf über den Erdball verstreuten Rechenzentren mit großen Storage-Systemen und Clustern mit mehreren Tausend CPUs (Tier 1) – in Deutschland das Forschungszentrum Karlsruhe. Danach wandern die Bits zu den über hundert Rechenzentren nationaler Institute und Universitäten (Tier 2) und schließlich zu den Arbeitsgruppen (Tier 3) und Anwendern (Tier 4). Ab Mai wird das Eurogrid in Amsterdam die Organisation übernehmen. Zusätzliche Rechenressourcen stellt das Heimanwender-Grid lhc@home bereit.
Wer einen Blick vom Originalring erhaschen will, wird enttäuscht. Das Besucherzentrum des CERN steht zwar jedem offen, nach „unten“ dürfen nur die Servicetechniker. Trotzdem kann man sich die Magnete ganz von Nahem anschauen – das Deutsche Museum in München besitzt ein Original.
Quelle : http://www.heise.de/ix/
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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. 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 (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.
(http://scr3.golem.de/screenshots/0809/lhc/thumb480/lhc_05.jpg)
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.
Wertvolle Ergebnisse
Doch schon die Kollisionen mit halber Kraft, die erstmals im März 2010 stattfanden, bescherten den Forschern wertvolle Ergebnisse, die sie auf der ICHEP vorstellten. So entdeckten sie diverse Teilchen wieder und verifizierten so das Standardmodell der Elementarteilchenphysik.
"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.
Quelle : www.golem.de
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Bei Teilchenkollisionen haben Forscher am LHC ein neuartiges Phänomen entdeckt, das darauf schließen lässt, dass es eine Kopplung zwischen kollidierenden Protonen gibt. Das Phänomen könnte ein Hinweis auf den Zustand des Universums Sekundenbruchteile nach dem Urknall sein.
(http://www.golem.de/1009/78160-4266-cms_hp.jpg)
Die Forscher am Teilchenbeschleuniger Large Hadron Collider (LHC) haben ein bislang unbekanntes Phänomen entdeckt: Im Juli 2010 hatten die Forscher vom Experiment Compact Muon Solenoid (CMS) festgestellt, dass einige der Protonen auf eine bestimmte Weise korreliert sind. Das Phänomen könnte einen Hinweis auf den Zustand des Universums wenige Nanosekunden nach dem Urknall geben.
Kopplung am Kollisionspunkt?
Die Teilchen seien im gleichen Winkel vom Ort der Kollision weggeflogen. Das lasse den Schluss zu, "dass sie zum Zeitpunkt ihrer Entstehung am Kollisionspunkt in bestimmter Weise gekoppelt waren", heißt es in einer Mitteilung des europäischen Kernforschungszentrums (Cern) in Genf. Das CMS ist eines von zwei Vielzweckexperimenten am LHC.
(http://scr3.golem.de/screenshots/1009/lhc_cms/thumb480/lhc_1.jpg)
Nach einer langwierigen Reparatur an dem LHC kollidieren seit März 2010 Teilchenstrahlen mit einer Energie von 7 Teraelektronenvolt (TeV) in der 27 km langen Röhre unter dem schweizerisch-französischen Grenzgebiet. Das fragliche Phänomen war bei Kollisionen im Juli entdeckt worden.
Die Forscher können sich den Grund dafür noch nicht erklären. Es sei eine Reihe von Interpretationen möglich. Das Phänomen erinnere an Ereignisse, die bei der Kollision von Schwerionen am Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) in Upton im US-Bundesstaat New York entdeckt worden seien. "Wir haben aktiv nach einem solchen Phänomen gesucht, das in Proton-Proton-Kollisionen bislang noch nie gesehen worden ist. Mehr Daten werden den Ursprung dieses Effekts ergründen lassen", erklärte Guido Tonelli. Der Physiker ist der Sprecher des CMS.
(http://scr3.golem.de/screenshots/0809/lhc/thumb480/lhc_19.jpg)
Die am CMS beschäftigten Forscher haben die Ergebnisse ihrer Experimente in einem wissenschaftlichen Aufsatz beschrieben, der in dem Fachmagazin Journal of High Energy Physics erscheinen wird, das von der Forschungseinrichtung Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati im italienischen Triest herausgegeben wird. Jetzt soll die wissenschaftliche Gemeinschaft die Erkenntnisse beurteilen.
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.
Quelle : www.golem.de
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Mit einer Protonen-Luminosität von über 1032 cm-2 s-1 hat der Large Hadron Collider (LHC) der europäischen Großforschungseinrichtung CERN sein gestecktes Planziel für dieses Jahr erfüllt. Die Luminosität ist neben der Teilchenenergie (von derzeit 3,5 TeV pro Strahl) ein Maß für die Leistungsfähigkeit eines Teilchenbeschleunigers. Sie berechnet sich aus der Zahl der Kollisionen pro Zeit- und Flächeneinheit beziehungsweise aus der Teilchenstrahldichte in Bezug auf die Kollisionsfrequenz.
Die Betreiber des Experiments ATLAS melden im heutigen Morgenbericht (pptx-Datei (http://lhc-commissioning.web.cern.ch/lhc-commissioning/news-2010/presentations/week41/141010-lhc-morning.pptx)) gar eine revidierte Luminosität des gestrigen Tages (Fill1410) von 1,4×1032 cm-2 s-1. Das wäre etwa knapp die Hälfte der Spitzenleistung des amerikanischen Tevatrons. Ziel des LHC ist es, später einmal eine Luminosität von 1034 cm-2 s-1 zu erreichen.
(http://www.heise.de/imgs/18/5/8/3/6/1/8/8e9900c0a6763223.png)
Viel Zeit für eine Intensivierung des Protonenstrahls von derzeit 248 Bündeln pro Strahl auf 336 (Fernziel: 2808) Bündel hat man in diesem Jahr nicht mehr, denn ab Mitte November sollen vier Wochen lang Blei-Ionen in den Ring eingeschossen werden, auf die der darauf ausgerichtete ALICE -Detektor schon lange wartet. Im Dezember soll dann die Anlage in die geplante Winterpause gehen. Diese ist nicht nur für Wartungszwecke gedacht, sondern auch zur Entlastung der Energieversorger; schließlich verbraucht der LHC mit 120 MWatt so viel wie alle Haushalte des Kantons Genf zusammen. Im vergangenen Winter durfte der Beschleuniger allerdings durchfahren, nachdem er zuvor wegen einer schweren Störung ein Jahr Zwangspause einlegen musste.
Auch in diesem Jahr gab es im Betrieb zahlreiche kleinere Störungen, die im aktuellen Status-Bericht von CERN (PDF-Datei (http://lhc-commissioning.web.cern.ch/lhc-commissioning/presentations/2010/lhc-status-split-oct10.pdf)) aufgeführt sind. Deren zum Teil noch ungeklärten Ursachen will man in der Winterpause nachspüren. So sind bislang 12 plötzliche Strahlverluste – sudden local losses, auch UFOs genannt – verzeichnet, verursacht möglicherweise durch Staub in den Röhren.
Am 4. Februar 2011, so hofft man derzeit, will man den Teilchenbeschleuniger wieder hochfahren. Für Ende kommenden Jahres ist dann eine Verzehnfachung der Luminosität auf 1033 cm-2 s-1 vorgesehen.
Quelle : www.heise.de
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Kurz vor der Winterpause ändern die Wissenschaftler im Large Hadron Collider noch einmal das Programm: Ließen sie bisher Protonen durch die Röhre kreisen und kollidieren, wollen sie bis zum Beginn der Winterpause Anfang Dezember Bleiionen aufeinanderprallen lassen.
Heute morgen um 8 Uhr sind die Arbeiten mit Protonen am Teilchenbeschleuniger Large Hadron Collider (LHC) am Europäischen Kernforschungszentrum (Cern) in Genf zu Ende gegangen. Seit März hatten die Wissenschaftler in der 27 km langen Röhre unter dem schweizerisch-französischen Grenzgebiet Protonenstrahlen kollidieren lassen und dabei die Rekordmarke von 7 Teraelektronenvolt (TeV) erreicht.
Bleiionen im LHC
Bevor der Teilchenbeschleuniger am 6. Dezember zu Wartungsarbeiten stillgelegt wird, wollen die Wissenschaftler noch Bleiionen durch ihn jagen und aufeinanderprallen lassen. Da diese schwerer sind als Protonen, kann bei der Kollision mehr Energie freigesetzt werden. Im vollen Betrieb kann freiwerdende Energie bis zu 1.150 TeV betragen.
Durch die Kollision von Schwerionen soll ein neuer Materielzustand auftreten, das Quark-Gluon-Plasma. In diesem Zustand befand sich die Materie einige Milliardstelsekunden nach dem Urknall. Die Wissenschaftler wollen herausfinden, wie sich aus dem Quark-Gluon-Plasma die Materie gebildet hat, aus der das Universum heute besteht. Darüber erhoffen sie sich weitere Erkenntnisse über die Eigenschaften der starken Wechselwirkung.
Im Plan
Cern-Chef Rolf Heuer zog eine positive Bilanz für das Jahr 2010. Ein wichtiges Ziel für dieses Jahr sei gewesen, eine Luminosität von 1032 zu erreichen. Dieser Wert gibt an, wie viele Protonen gleichzeitig im Beschleuniger kreisen und pro Sekunde kollidieren können. Das schafften die Wissenschaftler am 13. Oktober, zwei Wochen früher als geplant. Seither erreichten sie sogar den doppelten Wert.
(http://scr3.golem.de/screenshots/0809/lhc/thumb480/lhc_39.jpg)
Nach dem Defekt am Kühlsystem im September 2008 und der langwierigen Reparatur läuft der LHC noch nicht mit voller Kraft - er ist ausgelegt für eine Energie von 14 TeV bei der Kollision von Protonen. Dieser Wert soll jedoch erst später erreicht werden. Dennoch entdeckten die Wissenschaftler bei den Kollisionen bei ihren Experimenten bereits bisher unbekannte Phänomene.
Pause bis Februar
Über den Winter wird der Teilchenbeschleuniger stillgelegt und gewartet. Im Februar 2011 wollen die Wissenschaftler ihre Arbeit wieder aufnehmen.
Quelle : www.golem.de
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Zusammenfassung meiner wissenschaftlichen Ergebnisse zur Gefährlichkeit des Large Hadron Colliders (LHC) für den Planeten
Da die Redaktion unschlüssig war, ob wir den Text von Prof. Dr. Otto Rössler veröffentlichen sollen, weil wir nicht wirklich beurteilen können, ob die von ihm gemachten Annahmen plausibel sind und ob die Argumente der Befürworter der Experimente über deren Ungefährlichkeit zutreffen, baten wir Harald Zaun, zur Orientierung einen begleitenden Kommentar zu schreiben: "Das Unmögliche überdenken - warum nicht?! (http://www.heise.de/tp/r4/artikel/34/34063/1.html): Warum Otto Rösslers Kassandraruf vor künstlich erzeugten Schwarzen Mini-Löchern nicht überhört werden sollte – ein Kommentar."
(http://www.heise.de/tp/r4/artikel/34/34033/34033_2.jpg)
Simulierte Herstellung eines Schwarzen Lochs in ATLAS. Bild: Cern
Zur Vorlage bei der Staatsanwaltschaft Tübingen, dem Verwaltungsgericht Köln, dem Bundesverfassungsgericht, dem Internationalen Gerichtshof für Verbrechen gegen die Menschheit und dem Sicherheitsrat der Vereinten Nationen.
Es handelt sich bei den Resultaten meiner Arbeitsgruppe um Grundlagenforschung auf dem Gebiet der Allgemeinen Relativitätstheorie, der Quantenmechanik und der Chaosforschung. Mehrere voneinander unabhängige Resultate weisen gemeinsam auf eine Gefahr hin – so als ob die Natur der Menschheit hier eine Falle gestellt hätte, wenn sie nicht aufpasst.
HAUPTRESULTAT. Es bezieht sich auf SCHWARZE LÖCHER und besteht aus 10 Unterresultaten
Schwarze Löcher haben andere Eigenschaften als früher angenommen und immer noch von den Experimentatoren vorausgesetzt. Es ist ganz wie bei dem Eniwetok-Wasserstoffbombentest, wo inkorrekte physikalische Berechnungen eine Katastrophe verursachten – damals örtlich begrenzt. Vier Tübinger Theoreme (gotisches-R-Theorem, TeLeMaCh-Theorem, Miniquasar-Theorem, Superflüssigkeitstheorem) haben zehn neue Konsequenzen:
1 Schwarze Löcher ZERSTRAHLEN NICHT – sie können nur wachsen.
2 Künstliche Schwarze Löcher sind daher nach ihrer Erzeugung im LHC zunächst nicht nachweisbar.
3 Schwarze Löcher sind ungeladen. Die große Mehrheit der künstlichen durchquert daher glatt die Materie von Erde und Sonne.
4 Nur die langsamsten künstlichen – unter 11 Kilometer pro Sekunde – werden in der Erde bleiben.
5 Im Innern von Materie bildet ein dort verbleibendes Schwarzes Loch durch Selbstorganisation einen sogenannten "Miniquasar": Eine gravito-elektromagnetische Maschine, die exponentiell wächst und die Erde in wenigen Jahren auf zwei Zentimeter schrumpfen wird.
6 Weil Schwarze Löcher ungeladen sind, sind umgekehrt geladene Elementarteilchen notwendig nicht maximal klein ("punktförmig"), sodass der Raum im Allerkleinsten "aufgebohrt" sein muss, wie von den String- und Loop-Theorien vorausgesagt.
7 Dadurch wird die Wahrscheinlichkeit der Entstehung Schwarzer Löcher stark erhöht auf etwa 10 Prozent bei den Protonenkollisionsenergien des CERN von 7 und demnächst 8 TeV.
8 Dieser hohe Wahrscheinlichkeitswert wurde 2010 offenbar noch nicht erreicht, da die ursprünglich geplante Gesamt-Luminosität nicht erzielt wurde. Aber die im Februar oder März 2011 geplante energiereichere zweite Phase des Experiments sollte dies erreichen.
9 Schwarze Löcher aus natürlichen Teilchenkollisionen (von Höhenstrahlungsprotonen mit Protonen auf der Oberfläche von Himmelskörpern einschließlich der Erde) sind viel zu schnell, um in Materie stecken zu bleiben und daher ungefährlich.
10 Die einzige Ausnahme sind die ultradichten Neutronensterne. Deren Inneres ("Kern") ist aber infolge der Quantenmechanik reibungsfrei. Ultraschnelle Mini-Schwarze Löcher, die in der Kruste steckenbleiben, wachsen dort bis zu einem begrenzten Gewicht an, um dann in den Kern abzusinken, wo sie nicht weiter wachsen können. Daher stellt das empirische Fortbestehen von Neutronensternen KEINE Sicherheitsgarantie dar entgegen den Behauptungen des CERN.
Hauptfrage: Warum missachten die CERN-Verantwortlichen die obigen Resultate?
Zehn mögliche Gründe:
1 Die Neuheit der Resultate.
2 Die begrenzte Verbreitung der obigen Resultate. Bisher sind nur drei Arbeiten gedruckt, zwei in Kongressbänden im Juli 2008, eine in einer wissenschaftlichen Online-Zeitschrift 2010. Die anderen Arbeiten sind bisher nur im Internet zugänglich.
3 Die a-priori-Unwahrscheinlichkeit, dass mehrere Resultate aus ganz verschiedenen Bereichen sich in ihrer eine Gefahr aufzeigenden Wirkung gegenseitig verstärken statt sich diesbezüglich aufzuheben. Dafür gibt es anscheinend keinen historischen Präzedenzfall.
4 Die jahrzehntelangen Abstände zwischen neuen Resultaten in der Allgemeinen Relativitätstheorie, sodass ein neues Resultat zunächst auf maximale Skepsis stößt.
5 Eines – das Ungeladenheitsresultat (das Ch in TeLeMaCh) – hebt einen fast zweihundert Jahre alten Lehrsatz der Physik auf.
6 Die Tatsache, dass die vielen Stringtheoretiker des Planeten auf einmal ein "fast zu gutes" Resultat in Händen halten, lässt sie paradoxer Weise lieber schweigen als triumphieren.
7 Die fehlende Aufbruchstimmung in der Grundlagenphysik, deren Resultate sich oft als Danaergeschenk erwiesen haben.
8 Das LHC-Experiment ist das größte und intensivste wissenschaftliche Gemeinschaftsunternehmen der Geschichte.
9 Die Furcht, Geldgeber und politische Unterstützung für weitere Großprojekte zu verlieren.
10 Die weltweite Einführung verschulter Undergraduate-Studiengänge an Stelle des früher möglichen eigenverantwortlichen Studierens hat die Nebenwirkung, dass kollektive Autorität ein Übergewicht bekommt.
Das Versagen der Gesellschaft
Warum wurde die seit dem 18. April 2008 öffentlich eingeforderte "wissenschaftliche Sicherheitskonferenz" von keiner Gruppierung des Planeten aufgegriffen? Nichts anderes als die FALSIFIKATION der vorgelegten wissenschaftlichen Resultate wurde und wird ja erbeten. Die Widerlegung eines einzigen bringt die Gefahr zum Verschwinden. Eine Woche Diskussionszeit könnte dazu ausreichen.
Weder die Politik noch die Medien haben bisher erkannt, dass kein einziger Wissenschaftler namentlich die Verantwortung für die angebliche Falschheit der vorgelegten Resultate auf sich nimmt. Keiner stellt sich der Aufgabe, seine widerlegten Gegenbehauptungen zu verteidigen (die Zahl der Wissenschaftler, die sich in den Ring wagten, lassen sich an einer Hand abzählen). Diese einfache Tatsache – kein einziger offener Gegner – fand bisher nicht die Aufmerksamkeit eines Medienvertreters oder Politikers.
Beide Gruppen wagen es nicht, sich mit einer weltweiten Lobby anzulegen, obwohl es nicht um Geld geht, sondern nur um geborgte Autorität. Fast so, als ob die großen Wissenschaftlerpersönlichkeiten des 20. Jahrhunderts ohne Nachfolger geblieben wären, ebenso wie die begnadeten Philosophen und Publizisten. Sich kundig zu machen, scheint im Zeitalter des Internets paradoxerweise schwerer geworden zu sein.
Es gibt also keine Schuldigen? Keinen außer mir selbst, weil ich irrtümlich dachte, dass schmerzhafte Worte (wie "riskierter Planetocaust") in letzter Minute einen Weckeffekt haben könnten. Der eigentliche Grund für die Verschleppung des globalen Erwachens besagter Gefahr gegenüber liegt in diesem Kommunikationsfehler eines einzigen Menschen, der weiß, wie es ist, wenn man ein Kind verliert. An zweiter Stelle liegt es daran, dass meine Freunde Konrad Lorenz, Carl-Friedrich von Weizsäcker, John A. Wheeler und Bryce DeWitt nicht mehr da sind.
Schlussfolgerungen
Ich bitte daher eines der oben angerufenen juristischen und politischen Gremien anzuordnen, dass die längst überfällige wissenschaftliche Sicherheitskonferenz stattfindet, bevor das LHC-Experiment mit Protonen wie vorgesehen im Februar oder März 2011 wieder aufgenommen werden darf. Zumindest sollte die Wiederaufnahme des Experiments so lange untersagt werden, bis die wissenschaftliche Sicherheitskonferenz stattgefunden hat.
Ich rechne damit, dass ich mich furchtbar blamiere, wenn es doch noch einem Wissenschaftler gelingt, einen einzigen der eingangs angeführten 10 Punkte oder eines der 4 Theoreme zu widerlegen. Dies ist mein Risiko und zugleich meine Hoffnung. Ich bitte die Welt um Verzeihung dafür, dass ich darauf bestehe, dass mein möglicherweise defizitärer Wissensstand zurechtgerückt wird, bevor das größte Experiment der Geschichte weitergehen darf.
Aber auch der kleinste Schiffsjunge im Mast, der etwas am Horizont zu erkennen glaubt, hat die Pflicht, auf Gehör zu bestehen. Ich bitte die genannten hohen Gremien respektvoll, mir diese Tatsache zu Gute zu halten und meinem Antrag entsprechend Recht zu sprechen: Erst klären, dann fortfahren. Umgekehrt vorzugehen, wäre selbst dann Wahnsinn, wenn es sich im Nachhinein als unschädlich herausstellen sollte. Nicht wahr?
Mit freundlichen Grüßen
Ihr Otto E. Rössler, Chaosforscher
17. 01. 2011
(Für J.O.R.)
Prof. Dr. Otto E. Rössler, Institut für Physikalische und Theoretische Chemie der Universität Tübingen, Auf der Morgenstelle A, 72076 Tübingen, Deutschland
Quelle : http://www.heise.de/tp/
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Wenn Prof. Rössler nicht ein wissenschaftlicher Außenseiter ist, dann sollte man sich schon Gedanken über die Aussage machen: "und die Erde in wenigen Jahren auf zwei Zentimeter schrumpfen wird." Aber ich hab' sowieso von Anfang an zum LHC eine negative Einstellung gehabt (reine Gefühlssache!)...
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prof rössler ist als warner nicht schlecht, aber einige seiner theorien sind z.t. wiederlegt, speziell was sein gotisches r-theorem betrifft. Bei seinen betrachtungen wird ein sogenanntes unfertiges schwarzes loch erzeugt, das aber aufgrund der hawkinschen unschärfegleichung sehr schnell zusammenbrechen dürfte. Er hatte in den letzten jahren bereits mehrfach versucht, gegen den LHC zu klagen, klage 2008 hatte er verloren, 2009 und 2010 wurden klagen abgewiesen.
dazu ein quote:
Der Deutsche Bundestag hat die Petition am 02.07.2009 abschließend beraten und beschlossen:
Das Petitionsverfahren abzuschließen, weil dem Anliegen nicht entsprochen werden konnte. …
Besonders seien hier Ausarbeitungen des Max-Planck-Instituts für Gravitationsphysik (Albert-Einstein-Institut) Potsdam, der Gesellschaft für Schwerionenforschung in Darmstadt und der Goethe-Universität Frankfurt, erwähnt. Diese renommierten Institutionen auf dem Gebiet der theoretischen Physik setzen sich wissenschaftlich und systematisch mit den Überlegungen der LHC-Kritiker auseinander und kommen zu dem Schluss, dass sie unhaltbar sind. Daher kann auf der Grundlage der existierenden eingehenden wissenschaftlichen Analysen nicht von einer Gefährdung der Allgemeinheit durch den LHC gesprochen werden. Die von den Petenten genannten wissenschaftlichen Arbeiten, die zu anderen Ergebnissen kommen, sind in keiner seriösen wissenschaftlichen Zeitschrift veröffentlich worden und gelten als widerlegt.
auch interressant zu lesen: http://public.web.cern.ch/public/en/LHC/Safety-en.html, auch hier gibt es dazu statements.
edit wegen fehler im quote.
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Danke, Berti! Etwas beruhigter bin ich jetzt schon, auch wenn die Argumentation der Gegenseite sehr stark auf Annahmen basiert, die wieder von der Deduktion astronomischer Modelle abhängt. Mögen diese Modelle stimmen!
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etwas einfacher gesagt sind die formeln der lhc befürworter wesentlich schlüssiger als das was prof rössler von sich gibt. in den theorien von rössler sind einfach zu viele fehler, die zum teil dazu beitragen, das sein theorem sich selbst wiederspricht. So sind Rösslers betrachtungen zur Schwarzschildmetrik dermassen ungenau. denn sollten diese betrachtungen stimmen, würde von der bekannten schulphysik, einsteins relativitätstheorie, bis hin zu einigen hawkinschen gleichungen nix übrig bleiben. und hier kommt der knaller: in dem masse wie er diese zum teil experimentell bewiesene Dinge als falsch darstellt, entzieht er seinen gleichungen den boden und damit sind diese gleichungen einfach nur fehlerhaft.
wer etwas wissenschaftlicher bewandert ist, der kann ja auch mal auf den seiten achtphasen.net und relativ-kritisch.net stöbern, hier gibt/gab es diverse schlagabtausche unter einigen "wissenschaftlern".
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Fakt ist, niemand kann behaupten, er hätte begriffen, was hinter einem Ereignishorizont passiert.
Sonst wär's ja keiner...
Also ist's absolut vermessen und verblendet, ohne jedes handfeste Indiz darauf zu bestehen, ein solches Mini-Schwarzloch würde entweder gar nicht entstehen oder gleich wieder zerfallen.
Wenn im Fehlerfalle die Existenz des Planeten auf dem Spiel steht, dann müssen Einwände unbedingt handfest falsifiziert und nicht ignoriert und demagogisch bekämpft werden.
Zwar gab es schon vielerlei Weltenbrandtheorien, die sich anschliessend als unberechtigt erwiesen haben, z.B. damals die Vermutung, bei einer Atom- oder Wasserstoffbombenexplosion könnte sich der Stickstoff der Atmosphäre global entzünden, aber da wir nur diesen einen Planeten und dieses eine Leben haben, genügte eine einzige, die doch nicht ganz falsch wäre...
Selbst ein statistisch winzig kleines Restrisiko ist das Higgs-Teilchen nicht wert.
Was will man schliesslich tun, wenn's doch passiert? Wenn also ein winziges und langsames Schwarzes Loch entsteht, das nicht zerfällt, sondern zu fressen oder zu infizieren beginnt?
Da sich ja alle einig zu sein scheinen, dass Schwarze Löcher keine Ladung haben (sollen), hätte man keinen Weg, so eines wenigstens in's Orbit zu schiessen.
Auch ein anschliessender Beschuss mit irgendwelcher Antimaterie o.ä. wäre ein Schuss in's Blaue, weil man eben nicht wissen kann, was für eine Art Inhalt ein Schwarzes Loch überhaupt hat, geschweige denn, wie der dann reagierte.
Einen neuen Urknall aus Versehen kann ich nicht brauchen.
Was soll also der Sch...
Man möge sich bitte hinsichtlich Higgs-Teilchen erst einmal eine andere Nachweismethode ausdenken, tunlichst zerstörungsfrei, auch was den Forschungsetat betrifft. Es gibt wahrlich wichtigere Dinge in dieser Welt, an denen dringend gearbeitet werden muss, wie Hunger, Elend, Dummheit und Gier.
Jürgen
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Wenn der weltgrößte LHC-Teilchenbeschleuniger am CERN im März seinen Neustart zelebriert, wird die Mär von den alles verschluckenden Schwarzen Mikro-Löchern enden
Bereits Monate vor der Inbetriebnahme des weltgrößten und leistungsstärksten LHC-Teilchenbeschleunigers (Large Hadron Collider) am CERN in Genf (21. Oktober 2008), wies der Tübinger Chemiker und Chaosforscher Otto E. Rössler auf die Gefahren von mikroskopisch kleinen Schwarzen Löcher hin, die bei der Kollision von Protonen entstehen und binnen weniger Jahre die gesamte Erde mitsamt aller Lebewesen verschlucken könnten. Heute, 54 Tage vor dem "Restart" des modifizierten LHCs, der mehrfach verschoben werden musste, fordert Rössler erneut die sofortige Anberaumung einer interdisziplinären Sicherheitskonferenz. Doch da inzwischen zahlreiche Teilchenphysiker Rösslers Thesen ad absurdum geführt und dessen Berechnungen stichhaltig widerlegt haben, wird eine solche Konferenz mit Sicherheit nicht stattfinden.
Wie viele Male seit Beginn der Schriftlichkeit der nahende Weltuntergang auf Ton, Holz, Wänden, Papyrus und Papier verkündet sowie via Bit und Bytes lanciert wurde, wird wohl für immer ein Mysterium der Wissenschaftsgeschichte bleiben. Wer war der Mensch, der – den Blick den Sternen zugewandt – über die erste Ursache alles Daseins und dem Ende aller Dinge rätselte. War der Schöpfer des ersten apokalyptischen Gedankens vielleicht ein archaischer Zeitgenosse des Homo neanderthalensis oder verliert sich seine Spur gar bis zum Homo habilis? Oder war es doch erst der Homo sapiens?
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Atlas-Detektor beim LHC Bild: CERN
Wie auch immer die Antwort hierauf lauten mag – die Frage nach dem Ende der Welt, die ihren stärksten Ausdruck seit jeher auf religiöser und mythologischer Ebene gefunden hat, dürfte im Zuge der menschlichen Bewusstseinswerdung zu allen Zeiten in allen Kulturen gestellt worden sein.
Schlimmste Büchse der Pandora
Anno domini 2011, ein Jahr vor dem von gewieften Geschäftemachern, Esoterikern, Scharlatanen und Pseudo-Wissenschaftlern hochstilisierten Katastrophenjahr 2012, in dem – und dies ist sicherer als das Amen in der Kirche – uns keine weltweiten Heuschreckenplagen, keine gravierenden Magnetfeldveränderungen, keine globale Überschwemmungen, keine gigantischen Sonneneruptionen, keine gefährlichen Kometen oder Meteoriten, keine Pestepidemien, keine weltweiten Erdbeben oder vulkanische Aktivitäten heimsuchen sowie keine guten oder bösen Außerirdische besuchen werden, stehen wir kurz davor, die schlimmste Büchse aller Büchsen der Pandora (man verzeihe mir den Plural!) zu öffnen.
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ALICE-Experiment beim LHC. Bild: CERN
Dies glaubt zumindest der deutsche Chemiker und Chaosforscher [extern] Otto E. Rössler vom Institut für Physikalische und Theoretische Chemie der Universität Tübingen, für den das Übel der Welt aus 100 Meter Tiefe vom Large Hadron Collider (LHC) am Europäischen Zentrum für Teilchenphysik CERN in Genf kommen könnte.
Radikale Theorie
Seine seit Anfang des Jahres 2008 (noch Monate vor dem ersten Testlauf des LHC-Experiments) eingebrachte und seitdem immer wieder durch die Medien geisternde [local] Theorie, die er jüngst in diesem Magazin wiederholt hat, ist einfach wie radikal: Unter Einbeziehung der Einsteinschen Allgemeinen Relativitätstheorie behauptet Rössler, dass die Folgen und Gefahren der im LHC geplanten Experimente, bei denen Protonen in dem 27 Kilometer langen, unterirdischen Röhrenring auf beinahe Lichtgeschwindigkeit (99,9999991 Prozent der Lichtgeschwindigkeit) beschleunigt werden und zusammenprallen, unvorhersehbar sind.
Seinen Rechnungen zufolge könnten entgegen dem Postulat von Stephen Hawking, wonach Schwarze Löcher im Miniformat (auch MBHs genannt = micro black hole) nach ihrer Entstehung augenblicklich wieder verdampfen, stabile und gefräßige Schwarze Mikro-Löcher entstehen, die sich ins Erdinnere verflüchtigen und von dort ihr zerstörerisches Werk beginnen. Sie würden den Anfang vom Ende der Erde mitsamt ihren Geschöpfen einleiten und alles verschlucken. Auf die Frage hin, wie hoch er die Chancen veranschlage, dass im LHC ein kleines Schwarzes Loch entsteht, äußerte sich Rössler im Stern wie folgt:
Sie liegen bei grob 10 Prozent, und man erhofft sich ein Schwarzes Loch pro Sekunde. Das sind etwa 10 Millionen pro Jahr. Die allermeisten dürften wegfliegen, nur etwa jedes Hunderttausendste oder Millionste nicht. Die wären dann langsamer als 11 Kilometer pro Sekunde. Folglich bleiben sie auf der Erde, wegen der Schwerkraft – und würden dann in der Erde herum kreisen. Gefährlich sind nur diese kleinen Schwarzen Löcher.
Zwischen Spott und Verärgerung
Spätestens als Rössler, der zu dieser Zeit immerhin auf stolze zirka 340 wissenschaftliche Publikationen zurückblicken konnte, im Juni 2008 den LHC-Start an anderer Stelle als das "größte Verbrechen der Menschheitsgeschichte" bezeichnete und seine Thesen weiter auf der LHC-kritischen Website achtphasen.net verbreitete, verhärtenden sich die Fronten irreversibel – bis heute.
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Auf der einen Seite Prof. Rössler und seine Schüler, Anhänger, Fans und Verehrer – auf der anderen Seite, geschlossen und einheitlich, die "Science Community" und viele wissenschaftlich Interessierte, die seine bizarre Theorie mit Schmunzeln und einem milden Augurenlächeln, mehrheitlich aber mit Verärgerung quittierten. Es ist ein emotionaler harter Kampf, der primär auf elektronischer Ebene über Blogs, Foren, Artikelreihen etc. ausgefochten wird und eine harte Diktion pflegt. Gegenseitige Beschimpfungen, die in persönlichen Beleidigungen gipfeln (wie in den Telepolis-Foren), sind hier an der Tagesordnung. Für einen Außenstehenden ist es nicht leicht, hier den Überblick zu behalten, nicht zuletzt deshalb, da dieser Dualismus schon seit Mitte 2008 währt und die Diskutanten wahre Meister ihres Faches sind.
Abstecher zum CERN
Wie dem auch sei – schon im September 2008 behauptete Rössler gegenüber der Frankfurter Rundschau, dass ihn das CERN bewusst schneide:
Die haben Angst, dass einer ihrer Physiker einknickt. Das CERN weigert sich, mit mir zu sprechen. Es ist wie zu Zeiten Galileo Galileis, da durfte auch keiner durch das Fernrohr schauen, um die Wahrheit zu entdecken.
Andererseits beehrte Herr Rössler das Europäische Labor für Teilchenphysik (CERN) in Genf bereits am 4. Juli 2008 mit einer Visite, wo er zum ATLAS-Experiment geladen wurde und sogar mit dem CERN-Physiker [extern] Rolf Landua zusammentraf. Zu einem weiteren Treffen kam es am 14. Januar 2010, wie in dem Internet-Magazin und internationalen Netzwerk "RelativKritisch" bzw. auf deren Facebook-Seite ausführlich nachzulesen ist.
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Otto Rössler in der Bildmitte; Rolf Landua zweiter von links – im Juli 2008. Bild: CERN
Unerfreuliche Peer-Review und KET-Stellungnahme
Unmittelbar nach dem ersten Treffen konsultierte Landua ein hochkarätiges Gutachterduo, bestehend aus den beiden unabhängigen Physikern Hermann Nicolai und Domenico Giulini, das Rösslers Aufsätze und Thesen sezierte und prüfte. Die Peer Review fiel für den Chaosforscher wenig erfreulich aus, da beide Autoren seine Berechnungen als fehlerhaft brandmarkten. Während etwa der Skeptiker und Mathematiker Gerhard W. Bruhn von der Technischen Universität in Darmstadt Rösslers Theorie in einem gesonderten Gutachten nachdrücklich zurückwies und seine Papiere als abwegig und nicht diskussionsfähig charakterisierte, wurde Hermann Nicolai gegenüber der Frankfurter Rundschau im September 2008 noch deutlicher:
Ich freue mich, dass das Experiment endlich angeschaltet wird. In zwei Jahren wird viel von dem Unsinn vom Tisch sein, der jetzt noch in Verschwörungstheorien kursiert, es wird auch eine Reinigung der theoretischen Landschaft geben. [Anm. des Autors: Die sich später einstellenden Probleme mit dem LHC konnte Nicolai natürlich nicht antizipieren!]
In jeder Hinsicht unmissverständlich war auch die offizielle Stellungnahme des Komitees für Elementarteilchenphysik (KET), die sich auf das Gutachten der Potsdamer Physiker stützte und die Teilchenphysiker von 26 Universitäten unterschrieben.
In dem Papier warfen die Autoren Rössler vor, von "falschen und widerlegten Annahmen" auszugehen. Mikroskopisch kleine Schwarze Löcher seien, falls sie am LHC entstehen sollten, "unter keinen Umständen" gefährlich. Zahlreiche Untersuchungen unabhängiger Experten, zahlreiche Experimente und Beobachtungen würden eindeutig belegen, dass das LHC sicher sei. Jede Sekunde würden zirka 100.000 Protonen der LHC-Energie (und höher) als Teil der natürlichen kosmischen Strahlung auf die Erde prasseln und könnten dabei Schwarze Mini-Löcher generieren. "Wären diese Mini Schwarzen Löcher gefährlich, würde die Erde eventuell gar nicht mehr existieren."
Blogger und Tatsachen
Auch in der Blogger-Szene gerieten die unnachgiebigen LHC-Gegner schnell ins Visier. Während etwa im Nature-Blog die anglo-amerikanische Fraktion der LHC-Verschwörungstheoretiker, hier vornehmlich der Botaniker Walter L. Wagner unter Beschuss genommen wurde, listete beispielsweise der promovierte Astronom und Blogger Florian Freistetter im September 2008 in einem detaillierten Beitrag zahlreiche Argumente auf, die Rösslers Zentralthese in das Reich der Wissenschaftslegenden verwiesen. Freistetter zufolge braucht sich selbst der größte Schwarzmaler vor kleinen Schwarzen Löchern nicht zu fürchten:
Und mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit verursacht der LHC keinen Weltuntergang. Am LHC wird nichts passieren – außer ein paar wissenschaftlichen Durchbrüchen und neuen Erkenntnissen über unser Universum. Das sollte ein Grund zur Freude sein und nicht zur Panik!
Tatsächlich sprechen alle bisherigen astronomischen Beobachtungen, empirischen Daten und Extrapolationen allesamt gegen die gefährliche Natur von Schwarzen Löchern en miniature, zumal keinem kleinen Schwarzen Loch bis dato jemals das Vergnügen zuteil geworden ist, in einem irdischen Labor oder Teilchenbeschleuniger das Licht der Welt zu erblicken.
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Computersimulation einer Proton-Proton-Kollision am Large Hadron Collider LHC. Bild: CERN
Zeit für den Countdown
Lassen wir also den Countdown zum nächsten LHC-Anlauf in aller Ruhe laufen und freuen uns stattdessen doch auf den Neustart der Weltmaschine, der laut CERN-Plan im März über die Bühne gehen soll. Schließlich haben auf diesen Moment mehr als 10000 Quantenphysiker und Ingenieure aus 85 verschiedenen Ländern hingearbeitet, die sich nach einer knapp 10-jährigen Bauphase und anschließender zweijährigen Test- und Modifizierungsphase nunmehr auf überraschende Erkenntnisse über den Aufbau der Materie und die Entstehung des Universums hoffen. Vielleicht entdecken sie dereinst das vielbeschworene Higgs-Teilchen oder gar Extradimensionen.
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Stephen Hawking besucht das ATLAS-Experiment des LHC am CERN. Bild: CERN
Kein Ende der Welt in Sicht
Es sei hier nochmals in aller Deutlichkeit geschrieben: Vom CERN in Genf, genauer gesagt von dem Large Hadron Collider, geht mit größter anzunehmender Wahrscheinlichkeit keine Gefahr für unser Leib und Leben aus. "Die Welt wird nicht enden, wenn das LHC seine Arbeit aufnimmt. Das LHC ist absolut sicher", gesteht auch der bekannteste Physiker unserer Tage, Stephen Hawking, der sich mit diesen kleinen Schwerkraftfallen zumindest in der Theorie von allen Erdbewohnern derzeit am besten auskennt.
Selbst der inzwischen emeritierte britische Cambridge-Professor für Kosmologie und Astronomie, Sir Martin Rees, seit 1995 Königlicher Astronom und seit Ende 2005 Präsident der Royal Society in London, der in seinem Buch Our Final Hour sicherlich aus dramaturgischen Gründen (Verlage und Lektoren lieben sehr provozierende Thesen) etwas unglücklich eine ähnliche These wie jene von Prof. Rössler punktuell vorweg nahm, hat die Sache inzwischen zurecht gerückt. Seine zentrale Aussage ist unmissverständlich, sie lebt nur von vier Worten: "Es gibt kein Risiko!" Während Rees das Risiko auf 1:50 Millionen schätzt, beziffert Prof. Nicolai vom MPI in Potsdam die Wahrscheinlichkeit, dass einst im LHC eines kleines Schwarzes Loch sein Unwesen treiben könnte, noch geringer ein: auf 10 hoch -99 (10-99).
So wollen wir abschließend – sine ira et studio – die Äußerung eines übereifrigen Autoren, der als Folge eines temporären geistigen Blackouts kürzlich doch glattweg behauptet hatte, dass "jede noch so abstruse Idee" es zunächst einmal verdient habe, "von allen Seiten gründlich durchleuchtet zu werden", tunlichst und schnell ad acta legen. Wir wollen ihm hier nach einigem Überlegen die Stirn bieten und indes damit kontern, dass wohl eher das Gegenteil der Fall sein sollte: Abstruse Ideen sollten vielleicht doch besser dem Papierkorb anvertraut werden. Denn auch Papier ist bisweilen ungeduldig.
Quelle : http://www.heise.de/tp/
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Eine Pro- und Contra-Liste von wissenschaftlichen Artikeln, die sich mit dem Sicherheitsaspekt der Experimente am Teilchenbescheschleuniger des CERN auseinandersetzen
Weitere Artikel zur Sicherheit der LHC-Experimente (http://www.heise.de/tp/r4/artikel/34/34104/2.html)
Artikel, die die Sicherheit bei den LHC-Experimenten in Frage stellen (http://www.heise.de/tp/r4/artikel/34/34104/3.html)
Artikel zur Sicherheit von älteren Teilchenbeschleunigern (http://www.heise.de/tp/r4/artikel/34/34104/4.html)
Die offizielle Liste (http://public.web.cern.ch/Public/en/LHC/Safety-en.html) der Veröffentlichungen des CERN, in denen die Sicherheitsbedenken entkräftet werden:
* Review of Speculative 'Disaster Scenarios' at RHIC (http://arxiv.org/abs/hep-ph/9910333v3) von Prof. Robert L. Jaffe, Prof. Wit Busza, Prof. Jack Sandweiss und Prof. Frank Wilczek
* Will relativistic heavy-ion colliders destroy our planet? (http://arxiv.org/abs/hep-ph/9910471v1) by Prof. Arnon Dar, Prof. Alvaro De Rújula, and Prof. Ulrich Heinz. A paper from CERN's Theory Division arguing why the Relativistic Heavy Ion Collider is safe (while noting the need for further arguments for the safety of heavy ion collisions at the LHC).
* Study of Potentially Dangerous Events During Heavy-Ion Collisions at the LHC: Report of the LHC Safety Study Group (http://cdsweb.cern.ch/record/613175/files/p1.pdf) von Prof. Jean-Paul Blaizot, Prof. John Iliopoulos, Prof. Jes Madsen, Prof. Graham G. Ross, Prof. Peter Sonderegger und Prof. Hans J. Specht
* The safety of the LHC (http://environmental-impact.web.cern.ch/environmental-impact/Objects/LHCSafety/LSAGSummaryReport2008-en.pdf)/ Sicherheit am LHC (http://environmental-impact.web.cern.ch/environmental-impact/Objects/LHCSafety/LSAGSummaryReport2008-de.pdf) von CERN. Eine Zusammenfassung des offiziellen Sicherheitsberichts.
* Review of the Safety of LHC Collisions (http://arxiv.org/abs/0806.3414v2) von der LHC Safety Assessment Group (Prof. John Ellis, Dr. Gian Giudice, Dr. Michelangelo Mangano, Prof. Igor Tkachev und Prof. Urs Wiedemann. Der offizielle Sicherheitsbericht für den LHC.
* Astrophysical implications of hypothetical stable TeV-scale black holes (http://arxiv.org/abs/0806.3381v2) von Prof. Steven B. Giddings und Dr. Michelangelo M. Mangano.
* SPC Report on LSAG Documents (http://cdsweb.cern.ch/record/1113558/files/cer-002766289.pdf) von einer Arbeitsgruppe des Scientific Policy Committee des CERN (Prof. Peter Braun-Munzinger, Prof. Metteo Cavalli-Sforze, Prof. Gerard 't Hooft, Prof. Bryan Webber und Prof. Fabio Zwirner. Die formelle Bestätigung der LSAG-Dokumente.
Quelle : http://www.heise.de/tp/
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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.
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...
Grund ist, dass 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.
(http://scr3.golem.de/screenshots/0809/lhc/thumb480/lhc_32.jpg)
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 letzten Jahrhunderts vorhergesagt 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."
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.
Quelle : www.golem.de
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Heute -- so hatte CERN-Chef Rolf-Dieter Heuer vor drei Wochen in einem Interview in Aussicht gestellt, sollten nach der Winterpause wieder die ersten Protonenstrahlen in den Ring des Large Hardon Colliders, LHC, eingeschossen werden – und noch ist man emsig dabei, dieses Ziel für heute Abend zu schaffen. Alle Magnete haben, wie man im Cooldown-Status mitverfolgen kann, ihre Betriebstemperatur von rund 2 oder 4 Kelvin und das Beam Setup ist im vollem Gange. Frühestens um 19:30 heißt es im aktuellen Statusbericht, könne man mit dem ersten Strahl rechnen. Der wird dann zunächst mit 450 GeV Energie kreisen, später soll der zweite Strahl hinzukommen und in ein paar Tagen will man auf 3,5 TeV hochfahren. Wenn alles gut verläuft können die Wissenschaftler in etwa drei bis vier Wochen mit den ersten Kollisionen rechnen.
Anders als ursprünglich vorgesehenen, will CERN den LHC nun bis Ende 2012 bis auf eine kurze Winterpause durchlaufen lassen und nicht eine lange Pause in 2012 einplanen, um ihn danach auf die Vollleistung von 7 TeV pro Strahl aufdrehen zu können. Stattdessen will CERN nach Absprache mit den Partnern bei der halben Leistung von 3,5 TeV pro Strahl bleiben, aber die Zahl der Protonenbündel mithin die Anzahl der Kollisionen von derzeit knapp über 300 auf 930 Bündel verdreifachen.
Es habe sich im letzten Jahr gezeigt, dass auch bei der niedrigeren Leistung schon sehr gute Chancen bestehen und dass "aufregende neue Physik in Sichtweite für dieses Jahr sein könnte", so CERNs Forschungsdirektor Sergio Bertolucci. Vor allem will man natürlich das Higgsche Boson aufspüren, bevor es dem amerikanischen Tevatron vielleicht doch noch gelingt. Das hat zwar mit rund 1 TeV pro Strahl (Protonen und Antiprotonen) weit weniger Energie, ist aber dennoch emsig dabei, dem LHC-Konkurrenten wenn irgend möglich die Higgsche Butter vom Brot zu nehmen. Allerdings wird die Zeit dafür knapp; das Department of Energy hatte die Laufzeit des Tevatrons wegen der Panne am LHC vor zwei Jahren zwar verlängert, im Januar aber kam die Absage, es über 2011 hinaus zu betreiben.
Quelle : www.heise.de
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Wie uns "Augenzeugen" mitteilten, sind erste Protonen bereits vorab in der Nacht vom Samstag, den 19. 2, auf Sonntag in den Ring eingeschossen worden, man liegt also gut im Zeitplan.
Quelle : www.heise.de
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Am LHC-Experiment beim CERN in Genf soll das legendäre Higgs-Teilchen auch "hörbar" gemacht werden
Nach dem am 20. Februar erfolgten Restart des Large Hadron Collider (LHC) beim CERN (Europäische Organisation für Kernforschung) werden in dem 27 Kilometer langen Tunnelring alsbald Protonen auf 99,9 Prozent der Lichtgeschwindigkeit beschleunigt und miteinander kollidieren. Dann dringen die CERN-Forscher in physikalische Bereiche vor, die noch nie zuvor ein Mensch beobachtet hat. Beobachten ist eine Sache – hinhören aber eine andere. Genau dies hat sich auch eine Gruppe von Teilchenphysikern, Musikern und Künstlern mit Blick auf die LHC-Experimente gedacht. Sie haben mithilfe einer speziellen Software ein Verfahren entwickelt, mit dem sich die gesammelten Daten nicht nur zu visualisieren, sondern auch in Töne, sprich in Musik umwandeln lassen. Bislang haben sie nur mit simulierten Daten "komponiert." Die von ihnen angewandte Sonifikation ("Verklanglichung") hat zwar auf einigen anderen technisch-wissenschaftlichen Gebieten längst Anwendung gefunden, könnte sich aber tatsächlich als gute Ergänzung bei der Auswertung des LHC-Datenbergs erweisen.
Was soll man von dem wirren Treiben im Teilchenzoo halten, der sich uns als unübersichtliches und artenreiches Etwas begegnet, bei dem selbst der erfahrenste Teilchenphysiker schon einmal den Überblick verlieren kann? Wie kann man Ordnung und Übersicht in die Vielfalt der kleinsten Bausteine der baryonischen Materie bringen, der gewöhnlichen, leuchtenden Materie des Universums, aus denen alle chemischen Elemente aufgebaut sind? Gelingt es den Teilchenforschern jemals, alle Partikel mittels einer Theorie unter einen Hut zu bringen und einheitlich zu beschreiben?
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Bausteine der Materie. Bild: DESY
Leicht ist ein derartiges Unterfangen nicht. Schließlich geben im Konzert der eigenwilligen Partikel mehrheitlich Solisten den Ton an. Tummeln sich auf der atomaren Ebene nur drei Repräsentanten der baryonischen Materie (Elektronen, Protonen und Neutronen), so buhlen im subatomaren Kosmos derzeit zwölf bekannte verschiedene Sub-Elementarteilchen, sechs Quarks und sechs Leptonen (die sich in je drei "Familien" oder auch "Generationen" aufteilen) um Aufmerksamkeit. Auf den ersten Blick sieht es danach aus, als fristeten in jeder Familie zwei Quarks und zwei Leptonen ein subatomares Dasein. In Wahrheit jedoch gestalten sich die familiären Verhältnisse etwas komplizierter, beschreibt doch das Standardmodell der Elementarteilchenphysik die Materie im Kosmos durch acht fundamentale Objekte, die Mitglieder der ersten von drei Quark-Lepton-Familien sind. Dazu gehören die "Up- und down-Quarks", die Konstituenten der Protonen und Neutronen und natürlich das auf atomarer Ebene angesiedelte Elektron.
Die Exotischen
Im materiereichen Universum der Quanten sind aber auch die exotischen, nahezu masselosen und elektrisch neutralen Neutrinos zuhause, die wie die Elektronen zur Familie der Leptonen gehören. Von den Feldquanten der die Wechselwirkung vermittelnden Kraftfelder sind nur das Photon und das hypothetische Graviton masselos, entsprechend der unendlichen Reichweite des Gravitationsfeldes und des elektromagnetischen Feldes.
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Computersimulation des Zerfalls eines Higgs-Teilchens im Detektor des International Linear Collider ILC. Bild: DESY
Vielleicht erstreckt sich eine oder mehrere Ebenen unter dem Quarks-Kosmos noch das Universum der Strings, die laut Theorie nicht punktförmig sind, so wie wir uns Quarks und Leptonen vorstellen, sondern eine Ausdehnung in einer fadenförmigen Schlaufe (String) oder in zwei Dimensionen (Membran) besitzen.
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Und womöglich gibt es da noch ein unbekanntes Teilchen, das erklären könnte, woher alle die bislang detektierten Partikel ihre Masse beziehen. Kernphysiker haben dieses hypothetische Teilchen nach seinem "Entdecker", dem britischen Physiker Peter Higgs (geb. 1929), benannt. Die Frage, ob das Higgs-Teichen, das weder einen Spin noch eine Ladung hat und mit den Energiepaketen (Austauschteilchen) des Higgs-Feldes verknüpft ist, der Schlüssel zur quantenmechanischen Weisheit ist, könnten im Verlaufe der nächsten Monate und Jahre die Experimente am LHC beantworten.
Higgs als Tonträger
Da das Higgs-Boson bis heute noch nicht nachgewiesen werden konnte, richten sich die Hoffnungen der Teilchenphysiker seit geraumer Zeit auf die LHC-Experimente am CERN in Genf. Ließen sich während der Suchläufe Higgs-Teilchen nachweisen, bekämen vor allem die Astrophysiker wertvolle Informationen über die Urphase des Kosmos.
Wer jedoch mithilfe der Beschleunigeranlage in Genf ein Higgs-Partikel dingfest machen will, braucht Geduld und Zuversicht. Denn obwohl jede Sekunde 600 Millionen Mal Protonen mit anderen Partikeln aufeinanderprallen, erwarten die Physiker nur einmal pro Minute ein Higgs-Teilchen. "Eine Nadel im Heuhaufen ist dagegen leichter zu finden", konstatiert Joachim Mnich vom Deutschen Elektronen-Synchrotrons (DESY) nüchtern.
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Werbebanner LHCsound. Bild: Toya Walker
Gäbe sich als Folge eines Crashs ein Higgs-Teilchen tatsächlich zu erkennen, klänge dies nicht nur wie Musik in den Ohren der CERN-Physiker. Vielmehr könnte in diesem Fall das Higgs-Teilchen selbst zu einer Art "Tonträger" avancieren.
mehr ... (http://www.heise.de/tp/r4/artikel/34/34244/2.html)
Quelle : http://www.heise.de/tp/
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Das Bundesministerium für Bildung und Forschung muss sich nicht für eine Begrenzung der Versuche am Cern einsetzen. Eine nochmalige Abwägung der Risiken könnte indes nicht schaden, meinen die Richter
Gerichte urteilen und empfehlen nicht. Insofern ist es ungewöhnlich, wenn ein Gericht eine Empfehlung zu Protokoll gibt. Das hat das Verwaltungsgericht Köln in einem Prozess getan, in dem es um die Experimente im Teilchenbeschleuniger LHC am Cern ging:
Das Gericht gibt seiner Meinung Ausdruck, dass es möglich sein sollte, die unterschiedlichen Sicherheitsaspekte (…) im Rahmen einer "Sicherheitskonferenz" diskutieren zu lassen.
Das Protokoll ist nicht öffentlich; das Gericht hat gegenüber Telepolis die Korrektheit der zitierten Passage bestätigt
Die Klägerin, eine deutsche Staatsbürgerin, wollte das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) darauf verpflichten, sich beim Cern dafür einzusetzen, die Experimente im LHC auf eine Energie von 2 Teraelektronenvolt (TeV), "hilfsweise" auf 3,5 TeV zu beschränken, bis ein "unabhängiges, nicht durch Cern angehörende oder durch Cern vorbefasste Wissenschaftler erstelltes Sachverständigengutachten" die Unbedenklichkeit der Experimente bestätigt habe. Als Gutachter der Anklage trat der Tübinger Chaosforscher Otto Rössler auf, der auf Telepolis dargelegt hat, weshalb er befürchtet, die Experimente am Cern könnten die Vernichtung der Erde zur Folge haben. Rössler fordert seit 2008 die Einberufung einer Sicherheitskonferenz.
Keine letzte Gewissheit
Das Verwaltungsgericht Köln hat die Klage am 27. Januar vollumfänglich abgewiesen (Pressemiteilung; die Urteilsbegründung soll in den nächsten Tagen auf der Website Nordrhein-Westfalens aufgeschaltet werden und kann dann unter Aktenzeichen 13 K 5693/08 eingesehen werden). Zwar müsse ein "Schadensereignis apokalyptischen Ausmaßes, wie von der Klägerin befürchtet (…) nach dem Stand von Wissenschaft und Technik praktisch ausgeschlossen sein", damit ein wissenschaftliches Experiment nicht gegen das Grundgesetz verstoße. Dennoch seien "letzte Ungewissheiten jenseits der gegenwärtigen Erkenntnisfähigkeit in einer wissenschaftlich-technisch orientierten Gesellschaft grundsätzlich unentrinnbar und insofern als sozialadäquate Lasten von allen Bürgern zu tragen". Andernfalls "wäre großexperimentelle Grundlagenforschung kaum möglich".
Die Begründung bringt damit ein Dilemma zum Ausdruck, das der US-amerikanische Rechtswissenschaftler Eric Johnson vor gut einem Jahr in einem Fachpaper diskutiert hat: Absolute Sicherheit kann es nie geben. Ein Restrisiko bleibt immer bestehen – aber wenn das Restrisiko die Vernichtung der Welt bedeutet, lässt sich in den üblichen Kategorien nicht adäquat damit umgehen.
Die Klage richtete sich nicht direkt gegen das Cern, weil dieses als internationale Organisation Immunität genießt. Das BMBF aber sei, urteilt das Verwaltungsgericht, seiner Sorgfaltspflicht nachgekommen, denn die Exekutive dürfe sich "auf das jeweils als wissenschaftlich bewährt geltende Wissen verlassen".
Telepolis im Zeugenstand
Zu Ungunsten der Klägerin wertete das Gericht einen Telepolis-Beitrag des Journalisten Harald Zaun, der zwar die Forderung nach einer Sicherheitskonferenz unterstützte, sich aber gleichzeitig von Rösslers Thesen distanzierte.
Ebenfalls gegen die Klägerin verwendete das Gericht die Position des prominentesten Physikers, der sich – in seinem Buch "Our Final Hour" (2003) – kritisch mit den Experimenten am Cern befasst hat: des englischen Hofastronomen und Präsidenten der Royal Society Martin Rees. Rees hat sich, wie das Gericht betont, mittlerweile von den Cern-Kritikern distanziert (und reagiert, wie der Autor dieser Zeilen erfahren hat, auf entsprechende Anfragen sehr übelgelaunt). Er sei falsch zitiert worden.
Doch: Die Passagen aus Rees' Buch sind nicht missverständlich. Rees bezeichnete Thesen, wonach eine Gefahr drohe, zwar als "unplausibel" und "unwahrscheinlich", doch "wie oft auch das Wort 'unwahrscheinlich' wiederholt werden mag, können unsere Befürchtungen einer totalen Katastrophe doch nicht ganz besänftigt werden". Rees fährt fort:
Selbst wenn man die Argumente der Sicherheitsberichte komplett akzeptierte, scheint das Maß der Sicherheit, das sie bieten, doch kaum ausreichend.
Martin Rees
Man könnte Rees' Positionswechsel auch als eine Bestätigung für etwas nehmen, das ein anderer prominenter Physiker, Francesco Calogero, vor einigen Jahren geschrieben und Rees zustimmend zitiert hat:
Viele, ja tatsächlich die meisten [Physiker, mit denen ich mich privat über die Sicherheitsaspekte der Experimente unterhalten habe] scheinen sich mehr um die öffentliche Wirkung dessen zu sorgen, was sie sagen oder schreiben, als darum, dass die Fakten mit vollständiger wissenschaftlicher Objektivität präsentiert werden.
Francesco Calogero
Das Cern schreibt in einer knappen Stellungnahme, es stimme nicht, dass das Gericht zur Abhaltung einer Sicherheitskonferenz aufgerufen habe, und beruft sich auf die Urteilsbegründung. Eine Sicherheitsgruppe des Cernhabe die Ungefährlichkeit der Experimente bestätigt; die Sicherheitsanalyse sei einer Peer Review unterworfen gewesen.
Dass die Mitglieder dieser LSAG nicht unabhängig sind, wertete das Gericht nicht als Befangenheit: Es liege "in der Natur von Vorhaben der Grundlagenforschung gerade auch zu Grenzbereichen menschlichen Wissens (…), dass auch das unter Risikoaspekten benötigte fachliche Wissen gerade bei denjenigen vorhanden ist, die in einer gewissen Nähe zu dem Vorhaben stehen". "Anlass, an der Objektivität der Mitglieder der LSAG zu zweifeln", bestehe nicht.
Abgeblockte Debatte
Die eingangs zitierte Passage aus dem unveröffentlichten Verhandlungsprotokoll lässt daran zweifeln, ob das Gericht der Objektivität der LSAG traut. Tatsächlich lässt sich in der Causa ein Abblocken von Argumenten mindestens ebenso sehr beobachten wie eine offene Diskussion aller Positionen – und zwar auf der Ebene der Medien, der Politik und der Wissenschaft.
* In den Medien: Der Autor dieser Zeilen hat mehrfach erlebt, wie Wissenschaftsredakteure renommierter Zeitungen auf die Kontroverse gar nicht erst eingehen wollten, und Journalisten, die über die Kritik berichteten, taten dies, ohne mit Kritikern gesprochen zu haben.
* In der Politik: Der seinerzeitige Bundespräsident der Schweiz, Pascal Couchepin, lud Otto Rössler 2008 zu einem Gespräch ein – und wieder aus. Wie er dem Parlamentarier Daniel Vischer sagte, habe er die Gesprächszusage auf Druck aus Wissenschaftskreisen zurückgezogen.
* In der Wissenschaft: Michelangelo Mangano und Steve Giddings, die Autoren der dem Sicherheitsbericht der LSAG zugrunde liegenden Studie, haben eines von zwei Argumenten ihres Kritikers Rainer Plaga diskutiert und verworfen, ein zweites hingegen nicht. Auf Anfrage der Schweizer Wochenzeitung sagte Mangano, die Prüfung des ersten Arguments habe ergeben, dass Plaga das "Verständnis für die zugrunde liegenden Sachverhalte" fehle, womit sich eine Prüfung des (vom ersten unabhängigen) zweiten erübrige. Das ist nicht wissenschaftlich, sondern arrogant.
Der Anwalt der Klägerin hat Bundesministerin Annette Schavan in einem offenen Brief aufgefordert, der Empfehlung des Gerichts nachzukommen und eine Sicherheitskonferenz einzuberufen. Eine Antwort steht noch aus. Gegenüber Telepolis wollte das BMBF nicht Stellung nehmen, solange die Rekursfrist läuft.
Quelle : http://www.heise.de/tp/
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Zwei theoretische Physiker haben eine Theorie aufgestellt, nach der Zeitreisen möglich sind. Allerdings werden nicht Menschen in die Vergangenheit und in die Zukunft reisen, sondern Elementarteilchen.
Der Teilchenbeschleuniger Large Hadron Collider (LHC) könnte die erste Zeitmaschine der Welt werden. Die Auffassung vertreten Thomas Weiler und Chui Man Ho in einem Aufsatz (http://arxiv.org/abs/1103.1373), der als Preprint auf dem Dokumentenserver Arxiv veröffentlicht wurde. Weiler und Ho sind theoretische Physiker an der Vanderbilt-Universität in Nashville im US-Bundesstaat Tennessee.
Higgs-Boson
Eines der wichtigsten Ziele des LHC ist der Nachweis des Higgs-Teilchens, auch Higgs-Boson genannt. Mit Hilfe dieses Teilchens wollen die Physiker erklären, woher Elementarteilchen ihre Masse bekommen. Bislang wurde das Higgs-Boson theoretisch beschrieben, konnte aber experimentell noch nicht nachgewiesen werden.
Einige Physiker nehmen an, dass im LHC, sollte dort ein Higgs-Boson produziert werden, ein zweites Teilchen entsteht, das sogenannte Higgs-Singlet. Dieses könne, so die Theorie von Weiler und Ho, in eine fünfte Dimension springen, in der es vorwärts oder rückwärts durch die Zeit reisen könne. Wenn die Wissenschaftler gezielt Higgs-Singlets herstellen könnten, wäre es ihnen möglich, Botschaften in die Vergangenheit oder die Zukunft zu schicken.
Elf Dimensionen
Die Theorie über die Zeitreise beruht auf der sogenannten M-Theorie (http://de.wikipedia.org/wiki/M-Theorie), die die verschiedenen Superstringtheorien (http://de.wikipedia.org/wiki/Superstringtheorie) und die elfdimensionale Supergravitation (http://de.wikipedia.org/wiki/Supergravitation) zusammenfasst.
Die Theorie sei reine Spekulation, gibt Weiler zu. Sie stehe aber nicht im Widerspruch zu den Gesetzen der Physik. Es darf sich aber niemand die Hoffnung machen, alte Zivilisationen oder künftige Epochen besuchen zu können, sagt Weiler: Die Zeitreisen seien allein den Higgs-Singlets vorbehalten.
Quelle : www.golem.de
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US-Wissenschaftler haben in den Kollisionsdaten des Teilchenbeschleunigers LHC Hinweise auf sehr seltene Teilchen gefunden. Von diesen sogenannten B-Mesonen erhoffen sie sich Aufschluss über das Ungleichgewicht von Materie und Antimaterie.
Wissenschaftler der Universität in Syracuse im US-Bundesstaat New York haben in den Daten der Teilchenkollisionen des Large Hadron Collider (LHC) Hinweise auf den Zerfall von sogenannten B-Mesonen gefunden. Das sind sehr seltene Partikel, die kurz nach dem Urknall auftraten. Das Besondere an Mesonen ist, dass sie aus einem Teilchen und einem Antimaterieteilchen bestehen.
Materie statt Antimaterie
Die Forscher um den Physiker Sheldon Stone fanden Hinweise auf einen ganz bestimmten Typus von B-Mesonen, der dann entsteht, wenn Protonen beinahe mit Lichtgeschwindigkeit kollidieren. Die Daten wurden von dem Experiment LHCb gesammelt. Anhand der beim Experiment gesammelten Daten wollen Wissenschaftler herausfinden, warum die Natur Materie der Antimaterie vorzieht.
Die Wissenschaftler sind an diesem speziellen B-Meson äußerst interessiert, da sie sich Aufschluss über das Verhältnis von Materie und Antimaterie unmittelbar nach dem Urknall erhoffen, sowie über noch zu beschreibende Kräfte, die dafür sorgten, dass die Materie Überhand über die Antimaterie gewann.
Unterschiede im Zerfall
"Wir wissen, dass das Universum nach seiner Entstehung aus dem Urknall genauso viel Materie enthielt wie Antimaterie", sagte Stone. "Wir leben aber in einer Welt, die überwiegend aus Materie besteht. Deshalb muss es Unterschiede im Zerfall von Materie und Antimaterie gegeben haben, damit ein Überfluss an Materie entsteht."
B-Mesonen sind eine seltene Untergruppe der Mesonen. Nach dem Urknall gab es viele dieser Teilchen. Wissenschaftler glauben jedoch nicht, dass sie heute in der Natur noch vorkommen. Sie entstehen in Teilchenbeschleunigern wie dem LHC. Die B-Mesonen gehorchen anderen physikalischen Regeln als die meiste andere Materie. Deshalb glauben die Wissenschaftler, dass sie eine wichtige Rolle bei der Entstehung des Ungleichgewichts zwischen Materie und Antimaterie gespielt haben könnten.
Quelle : www.golem.de
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In der Physik bahnt sich eine Sensation an: Forscher haben möglicherweise eine bisher unbekannte Grundkraft der Natur entdeckt. Sollten sich die Daten aus einem US-Teilchenbeschleuniger bestätigen, wäre es wohl die wichtigste physikalische Entdeckung der vergangenen Jahrzehnte.
(http://www.spiegel.de/images/image-114812-panoV9-hrck.jpg)
Als die Forscher die Daten sahen, glaubten sie zunächst an einen Fehler. Wieder und wieder rechneten sie nach, doch das merkwürdige Signal aus dem "Tevatron"- Teilchenbeschleuniger am berühmten Fermilab bei Chicago wollte nicht verschwinden. "Das ist so neu, so erstaunlich, dass wir es selbst kaum glauben können", sagte Giovanni Punzi, Sprecher des internationalen Teams, das den Effekt entdeckt hat.
Die Messergebnisse könnten die wichtigste Entdeckung der Physik seit Jahrzehnten begründen. Seit Monaten rätseln Wissenschaftler weltweit, was sie da vor sich haben. Es könnte ein neues Elementarteilchen sein - oder sogar eine fünfte Grundkraft der Natur.
Vier Grundkräfte sind bisher bekannt:
die starke Kernkraft, die für den Zusammenhalt der Atome sorgt,
die schwache Kernkraft (sie ist wichtig für radioaktive Zerfallsprozesse und die Kernfusion),
die Gravitation
und die elektromagnetische Wechselwirkung.
Die neu entdeckte Kraft würde - falls sie denn wirklich existiert und es sich nicht um einen Rechenfehler handelt - zwar nur auf extrem kurze Distanzen wirken. Doch ihre Bestätigung würde die Physik erschüttern. "Das wäre so bedeutend, dass es uns beinahe ängstigt. Deshalb suchen wir nach alternativen Erklärungen", sagte Punzi der "New York Times".
"Völlig unerwarteter Effekt"
Andere Forscher stimmen zu, dass die Entdeckung enorm wichtig wäre. "Niemand weiß, was es ist", sagte Fermilab-Forscher Christopher Hill, der nicht Mitglied des Teams war. "Aber falls es echt ist, wäre es die bedeutendste physikalische Entdeckung der vergangenen 50 Jahre." Ähnlich äußerte sich Klaus Mönig, Leiter einer Arbeitsgruppe des "Atlas"-Experiments am Large Hadron Collider (LHC) in Genf, dem weltgrößten Teilchenbeschleuniger. Sollten sich die Daten aus dem Fermilab bestätigen, wäre das "ungeheuer bedeutend", weil man es hier mit einem "völlig unerwarteten Effekt" zu tun habe.
Das mysteriöse Signal tauchte bei der Analyse einiger zehntausend Kollisionen zwischen Protonen und Antiprotonen auf, die im Tevatron nahezu lichtschnell aufeinander abgeschossen werden. Bei den Crashs entstehen teils exotische Partikel. Physiker wollen so den grundlegenden Geheimnissen der Natur auf die Spur kommen - bis hin zur Frage, was beim Urknall geschah.
Bei einigen der Kollisionen im Tevatron bemerkten die Forscher Merkwürdiges: Es entstanden zwei Strahlen leichter Partikel und ein schwergewichtiges Teilchen namens W-Boson. Die Gesamtenergie lag jeweils bei 144 Milliarden Elektronenvolt. Das geschah rund 250-mal öfter, als es die Physiker erwartet hatten - fast so, als sei es das Ergebnis des Zerfalls eines bisher unbekannten Elementarteilchens.
Dieses merkwürdige Teilchen würde etwa 160-mal so viel wiegen wie ein Proton. Damit kann es sich eigentlich nicht um das langgesuchte Higgs-Boson handeln - zumindest nicht um das, welches vom Standardmodell der Elementarteilchenphysik vorhergesagt wird. Das auch als "Gottesteilchen" bekannte Partikel verleiht der Theorie zufolge allen anderen Elementarteilchen ihre Masse.
Was das Higgs-Boson mit einem Party-Gerücht gemeinsam hat
Wie das funktioniert, hat der englische Physiker David Miller in einem Cocktailparty-Gleichnis veranschaulicht: Die Teilnehmer einer politischen Feier sind gleichmäßig im Raum verteilt. Plötzlich kommt Margaret Thatcher herein. Sie läuft durch die Menge, sofort bildet sich eine Traube um sie. Dadurch erhält sie eine größere Masse. Wenn sie weiterläuft, treten Partyteilnehmer, denen sie sich nähert, auf sie zu. Andere, von denen sie sich entfernt, wenden sich von ihr ab und wieder ihren ursprünglichen Gesprächspartnern zu.
"In drei Dimensionen und mit allen Komplikationen der Relativität ist das der Higgs-Mechanismus", schreibt Miller. Um Teilchen Masse zu verleihen, werde ein Hintergrundfeld erfunden, das lokal verbogen werde, sobald ein Teilchen sich durch das Feld bewege - das sogenannte Higgs-Feld.
Nun kommt das Higgs-Boson ins Spiel, das Miller mit einem Gerücht vergleicht: Es beginnt in einer Ecke, Leute stecken die Köpfe zusammen, um es zu hören. Dann wandert es in die andere Ecke - als Zusammenballung von Menschen. Solche Menschentrauben, die das Gerücht weitertragen, haben letztlich auch Thatcher Masse verliehen. Die Ex-Premierministerin war ein Teilchen, das Masse bekam. Das Gerücht - das für das Higgs-Boson steht - bildet ebenfalls Cluster und muss demnach auch eine Masse haben. Das Higgs-Boson ist im Standardmodell, das in seiner heutigen Form seit Mitte der siebziger Jahre existiert, als eine solche Zusammenballung des Higgs-Feldes vorhergesagt.
Direkt beobachtet wurde das Higgs-Boson allerdings noch nie, und auch in den rätselhaften Fermilab-Daten versteckt es sich offenbar nicht. Denn laut der Vorhersage aus dem Standardmodell müsste es in deutlich schwerere Partikel zerfallen, die außerdem 300-mal weniger oft entstünden als die Teilchen aus dem Fermilab.
"Das ist es, was den Effekt so außergewöhnlich macht", sagte Mönig zu SPIEGEL ONLINE. Das neue Elementarteilchen wäre "sehr schwer, sehr interessant und sehr fundamental", sagte Michael Witherell, Physiker an der University of California in Santa Barbara der "Los Angeles Times". "Es würde unser Verständnis der Teilchenphysik über den Haufen werfen."
Hoffnung auf unabhängige Bestätigung
Die Fermilab-Forscher sind sich relativ sicher, dass das Phänomen real ist. Die Wahrscheinlichkeit, dass es sich nur um ein statistisches Artefakt handelt, geben sie mit eins zu 1300 an. Das ist zwar zu wenig, um offiziell von einer Entdeckung zu sprechen - dafür wäre eine Fehlerwahrscheinlichkeit von etwa eins zu einer Million notwendig. Doch es ist absolut ausreichend, um Aufmerksamkeit zu erregen. Das 700-köpfige Forscherteam der "CDF Collaboration" hat seine Daten inzwischen online vorab veröffentlicht, die Studie soll zudem im Fachblatt "Physical Review Letters" erscheinen.
Für eine abschließende Bewertung müsse man auf eine Bestätigung aus anderer Quelle warten, sagte Mönig. Die dürfte es schon bald geben: Am Fermilab läuft ein zweites Experiment, von dem sich die Forscher noch in diesem Jahr genauere Erkenntnisse erhoffen. Auch am LHC des Cern werde man versuchen, die Entdeckung des Fermilab zu bestätigen, sagte Mönig. "Das beginnt heute, da kann man sicher sein."
Die Energie, mit der die Partikel kollidieren, ist im LHC dreieinhalb mal größer als im Tevatron. Deshalb sollte laut Mönig auch das rätselhafte Signal deutlicher zu sehen sein. Die LHC-Forscher müssten dafür kein neues Experiment starten, sondern in den bisher gewonnenen Daten suchen. Dass der merkwürdige Effekt dort bisher nicht entdeckt wurde, ist für Mönig nicht weiter überraschend: "Man muss bei der Analyse schon in eine bestimmte Richtung schauen, um zu diesem Ergebnis zu kommen." Zudem sei das Signal zumindest in den Fermilab-Daten relativ schwach ausgeprägt.
Ähnlich zurückhaltend äußerte sich Nima Arkani-Hamed vom Institute for Advanced Study in Princeton (US-Bundesstaat New Jersey). Er hält es für gut möglich, dass das Signal in den Fermilab-Daten kaum mehr als ein statistischer Schluckauf sei. Sollte es anders sein, werde man mit dem LHC "in kurzer Zeit dramatische Beweise finden".
Quelle : www.spiegel.de
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Die Apokalypse geht nicht vom weltgrößten LHC-Teilchenbeschleuniger am CERN in Genf aus, versichert Prof. Harald Lesch
Die Diskussion um den weltgrößten LHC-Teilchenbeschleuniger am CERN, der im Februar dieses Jahres seinen Neustart zelebrierte, verstummt nicht (Cern und die Schwarzen Löcher). Nach wie vor melden sich Kritiker des Experiments zu Wort und warnen mit Nachdruck vor Schwarzen Mikro-Löchern, die uns und unseren Planeten dereinst in den Abgrund reißen könnten. Doch wie für die deutliche Mehrheit der Physiker ist auch für den deutschen Astrophysiker Harald Lesch der LHC-Protonenbeschleuniger keine Büchse der Pandora, der Schlechtes über die Welt bringt. Ungeachtet aller Pro- und Contra-Argumente bezieht Lesch auf seine Weise klare Position für den LHC.
(http://www.heise.de/tp/artikel/34/34837/34837_1.jpg)
Am 21. Mai dieses Jahres sollte die Welt mal wieder untergehen - ging sie bekanntlich aber nicht. Die von dem 89-jährigen Prediger aus Oakland (US-Bundesstaat Kalifornien), Harold Camping, seit Monaten lautstark über das Radio und Internet propagierte Rückkehr seines Herrn Jesus Christus und das damit einhergehende strafende Jüngste Gericht fand (natürlich) nicht statt. Das Ende der Welt lässt jedoch nach wie vor seit Ewigkeiten auf sich warten.
LHC-Büchse der Pandora
Auch wenn sich bislang keine einzige apokalyptische Prophezeiung der Vergangenheit bewahrheitete, denken sich die Propheten des Untergangs dennoch immer neue Horror-Szenarien aus - insbesondere mit Blick auf das von ihnen hochstilisierte Katastrophenjahr 2012. Einer von ihnen ist der deutsche Chemiker und Chaosforscher Otto E. Rössler vom Institut für Physikalische und Theoretische Chemie der Universität Tübingen, der sich in diesem Online-Magazin bereits zweimal zu Wort gemeldet hat, um seine Thesen zum Besten zu geben.
Für Rössler ist der Large Hadron Collider (LHC) am Europäischen Zentrum für Teilchenphysik CERN in Genf die Büchse der Pandora schlechthin. Das Übel der Welt kommt seiner Befürchtung nach aus einem 100 Meter unter der Erde installierten 27 Kilometer langen Röhrenring, in dem Protonen auf beinahe Lichtgeschwindigkeit (99,9999991 Prozent der Lichtgeschwindigkeit) beschleunigt werden.
Rösslers Sorge
Was bei Rössler Angst schürt, stimmt die Physiker am CERN dagegen hoffnungsvoll. Schließlich versuchen diese mit dem LHC-Experiment jene Bedingungen zu simulieren und zu studieren, die kurz nach dem Urknall das Universum prägten. Sie hoffen, bei den Protonen-Kollisionen neue, unbekannte Teilchen zu generieren, um den Aufbau der Materie und die Entstehung des Universums besser verstehen.
Das LHC ist das bislang größte wissenschaftlich-technische Experiment der Menschheitsgeschichte. An ihm arbeiten 10000 Quantenphysiker und Ingenieure aus 85 verschiedenen Ländern seit mehr als elf Jahren. Nach einer zweijährigen Testphase und einigen reparaturbedingten Zwangspausen läuft das LHC-Experiment seit Februar dieses Jahres wieder auf Hochtouren - sehr zum Unwillen von Otto Rössler.
(http://www.heise.de/tp/artikel/34/34837/34837_3.jpg)
Computersimulation einer Proton-Proton-Kollision am Large Hadron Collider LHC. Bild: CERN
Denn für ihn ist die Gefahr größer denn je, dass bei den Protonen-Kollisionen im LHC stabile und gefräßige Schwarze Mikro-Löcher entstehen, die sich ins Erdinnere verflüchtigen und dort ihr zerstörerisches Werk beginnen. "Meine eigenen Rechnungen haben ergeben, dass es ziemlich plausibel ist, dass diese kleinen Schwarzen Löchern überleben und exponentiell anwachsen und den Planeten von innen auffressen werden." Sie würden den Anfang vom Ende der Erde mitsamt ihren Geschöpfen einleiten und unsere Welt vollends verschlucken. So weit Rösslers Horrorszenarium in nuce.
Schwache Gravitation
Der bekannte deutsche Astrophysiker Harald Lesch hält solche Gedanken jedoch für völlig abstrus. Sollten tatsächlich beim LHC-Experiment Schwarze Löcher im Miniaturformat auftauchen, würden diese sofort wieder verpuffen. Bereits ein Physik-Student im ersten Semester könne ausrechnen, so Lesch, wie groß die Gravitationskraft zwischen zwei Teilchen im Vergleich zu ihrer elektrischen Kraft sei. Er käme zu dem unveränderlichen Resultat, dass die Schwerkraft 1036-mal schwächer ist als die elektromagnetische Kraft.
Da die Schwerkraft im atomaren Sub-Kosmos - anders als bei massiven Sternen im Universum - überhaupt keine Wirkung zeigt, könnte selbst ein Schwarzes Mikro-Loch einem benachbarten Atom nicht das Elektron wegschnappen. Infolge seiner geringen Gravitation hat das winzige Schwarze Loch auf seine Umgebung keinerlei Einfluss.
Überdies würden nach einer Theorie des britischen Astrophysikers Stephen Hawking winzige Schwarze Löcher binnen des Bruchteils einer Mikrosekunde wieder verdampfen, so Lesch.
Gutachter contra Rössler
Schon 2009 sezierte und prüfte ein hochkarätiges Gutachterduo Rösslers These - mit einem für den Chemiker wenig erfreulichen Ergebnis. Denn beide Autoren brandmarkten seine Berechnungen als fehlerhaft. Rössler interpretiere die Allgemeine Relativitätstheorie schlichtweg falsch und negiere die Grundlagen der Physik, so der Hauptvorwurf.
Ohnehin hätten die vermeintlichen Schwarzen Löcher am LHC, über die Rössler spekuliere, nichts mit den kosmischen Schwarzen Löchern gemein. Denn letztere seien mindestens mehrere Sonnenmassen schwer, die Schwarzen Löcher am LHC hingegen wären leichter als ein Milliardstel eines Milliardstel Gramms.
Tatsächlich verstehen Astrophysiker unter kosmischen Schwarzen Löchern ausschließlich massereiche kompakte Objekte, die aus Sternleichen erwachsen. Stirbt eine Sonne, entscheidet ihre Masse über ihr weiteres Schicksal. Sehr massereiche Sterne enden in Schwarzen Löchern. Solche extrem dichten, heißen und massereichen Gebilde saugen infolge ihrer enormen Schwerkraft jegliche Form von Materie und Energie auf. Alles, was ihnen zu nahe kommt, verschwindet auf Nimmerwiedersehen - sogar das Licht selbst.
Um Licht in das Dunkle der Rösslerschen Hypothese zu bringen, gaben Teilchenphysiker aus 26 Universitäten bereits 2008 eine gemeinesame Erklärung ab. Im Rahmen einer offiziellen Stellungnahme des Komitees für Elementarteilchenphysik (KET) warfen die Verfasser dem Chaosforscher vor, von "falschen und widerlegten Annahmen" auszugehen.
Mikroskopisch kleine Schwarze Löcher seien, falls sie am LHC entstehen sollten, "unter keinen Umständen" gefährlich. Zahlreiche Untersuchungen unabhängiger Experten, Experimente und Beobachtungen belegen eindeutig, dass das LHC sicher sei. Jede Sekunde würden zirka 100.000 Protonen der LHC-Energie (und höher) als Teil der natürlichen kosmischen Strahlung auf die Erde prasseln. Dabei seien bislang nachweislich noch keine Schwarzen Mini-Löcher entstanden.
"… sonst gäbe es auch keine Kritiker"
Harald Lesch geht noch weiter: Sollten in der Frühphase des Universums wirklich pausenlos kleine stabile Schwarze Löcher aufgetaucht sein, dann könnte heute logischerweise kein Forscher das LHC-Experiment simulieren.
Wäre der Kosmos kurz nach dem Urknall von kleinen Schwarzen Löchern durchsetzt gewesen, wäre schlichtweg nichts entstanden.
Vom LHC in Genf, wo die Bedingungen kurz nach dem Urknall nachgestellt und untersucht werden, gehe daher keine Gefahr für unser Leib und Leben aus. "Da kann ich Sie beruhigen", versichert Lesch.
Zu bedenken sei schließlich auch die infolge langjähriger Experimente, Beobachtungen und Berechnungen gewonnene Erkenntnis, dass alle auf der Erde bekannten Naturgesetze immer und überall im Kosmos gültig sind. Und da dies so ist, kann man mit Sicherheit davon ausgehen, dass im frühen Kosmos keine Schwarzen Mini-Löcher en masse entstanden sind. "Denn sonst wären wir nicht da", erläutert Lesch.
Ja, eben auch die Tatsache, dass die Kritiker des LHC-Experiments ihre Kritik überhaupt anbringen können, sei Beweis genug, dass es im frühen Universum keine Invasion von stabilen Schwarzen Mini-Löcher gegeben haben kann. "Denn sonst gäbe es auch keinen einzigen Kritiker."
Quelle : http://www.heise.de/tp/
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Bei allem Respekt muss ich dem hochgeschätzten Harald teilweise widersprechen.
Protonen mit einer so hohen Geschwindigkeit hat noch niemand in Erdnähe tatsächlich nachgewiesen.
Theoretisch kann es einen grossen Unterschied machen, ob die z.B. 2/3 c haben, oder eben 99,9999991 % c.
Und es geht hier nicht um ein einzelnes Proton, oder eine Handvoll, die frei herumschwirren, sondern um grosse Mengen davon, die als auf äusserst engem Raum konzentrierte hochkohärente Strahlen kollidieren.
Miteinander, nicht mit Luftbestandteilen.
Hinzu kommen die im Versuch verwendeten extremen elektromagnetischen Feldstärken.
Man darf zwar vermuten, dass das nix macht, aber wirklich wissen kann man das vorher nicht.
Bereits ein Physik-Student im ersten Semester könne ausrechnen, so Lesch, wie groß die Gravitationskraft zwischen zwei Teilchen im Vergleich zu ihrer elektrischen Kraft sei.
Naja, ein paar mehr Semester hatte ich schon...
Aber welche elektrische Kraft?
Es gibt noch keinerlei Erkenntnisse über mögliche Ladung oder Leitfähigkeit oder Dielektrizität oder was auch immer, eines Schwarzen Lochs jedweder Grösse.
Sonst hätte man ja eventuell ein Gegenmittel für den schlimmsten Fall, die elektrische Kanone...
Also weiss niemand, ob so ein theoretisches Mini-Loch überhaupt (nennenswert) der elektromagnetischen Wechselwirkung unterliegt.
Man denke an Neutrinos.
Ein Vergleich mit dem Zustand des Universums ganz kurz nach dem Urknall (sofern der nicht als permanent anzusehen ist) hinkt auf jeden Fall, denn seinerzeit muss der im ganzen Raum gleichzeitig gegolten haben, mit verschwindend geringen Fluktuationen / Gradienten.
Da H.L. genau so alt ist wie ich, gehe ich davon aus, dass er seinerzeit auch die Erstausstrahlungen von Raumschiff Enterprise gesehen und sich gedanklich damit auseinandergesetzt hat.
Nicht irgendwelche astrophysikalischen Spekulationen meine ich damit, sondern das von Mr.Spock klar vertretene Grundprinzip, dass es logisch unzulässig sei, zwei Hypothesen miteinander zu verknüpfen.
So sehe ich das auch heute noch.
Daher ist die Vermutung von Stephen Hawking über ein ultraschnelles Verdampfen hier nicht relevant. Wenn es um Sicherheit geht, ist sie vielmehr in Frage zu stellen.
Kein Mensch auf der Welt kann wissen, ob und wie ein Mikro-Loch mit klassischer Materie wechselwirkt, oder mit den vermuteten ständigen Quantenfluktuationen im Mikrokosmos, oder mit was immer.
Ich gebe zu, ich weiss es einfach nicht.
Und daher kann ich über Sicherheit auch nur spekulieren.
Das ist mir aber deutlich zu wenig, um ein Restrisiko zu negieren.
Die Atomkraft ist sicher, die Rente auch, so ein LHC wohl ebenso ???
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Die Wissenschaftler am Schweizer Forschungszentrum CERN müssen bei ihren Experimenten mit dem Large Hadron Collider (LHC), dem weltweit größten Teilchenbeschleuniger, nicht nur mit komplizierter Technik umgehen, sondern auch eine ungeheure Datenflut bewältigen.
Pro Sekunde, in der Teilchen in der über 26 Kilometer langen Vakuumröhre beschleunigt und zur Kollision gebracht werden, liefern die zahlreichen Sensoren rund 1 Petabyte Daten. Das berichtete das britische Magazin 'V3' unter Berufung auf Francois Briard, der für die Kontroll-Infrastruktur der Anlage zuständig ist.
Obwohl Forschungseinrichtungen weltweit bei der Auswertung der Daten des LHC mitarbeiten, kann eine solche Informationsflut an sich kaum beherrscht werden. Deshalb sorgen verschiedene Filter dafür, dass letztlich nur die Informationen bei den Wissenschaftlern landen, aus denen möglicherweise wichtige Schlüsse gezogen werden können.
"Wir speichern nicht alle Daten, weil das nicht praktikabel wäre. Statt dessen behalten wir nur kleine Ausschnitte von den Kollisionen", sagte Briard. Allein dies bedeutet aber immer noch, dass im Jahr rund 25 Petabyte für die Analyse in den Speichern landen - eine Menge die etwa 1.000 Jahren Video in DVD-Qualität entspricht.
Die Rechenkraft von rund hunderttausend normale PCs würde benötigt, um die Informationen auszuwerten. In den Datenzentren des CERN steht allerdings nur etwa 20 Prozent der benötigten Kapazität zur Verfügung. Deshalb verteilt man die Daten weltweit auf rund 130 Orte und zahlreiche Forschungseinrichtungen beteiligen sich an der Analyse.
Quelle : http://winfuture.de
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Das Cern hat Nutzer aufgefordert, ihre Computer für die Wissenschaft zur Verfügung zu stellen. Die Genfer Forscher brauchen die Rechenzeit, um Teilchenkollisionen zu simulieren. Die Daten wollen sie mit denen aus dem Teilchenbeschleuniger Large Hadron Collider vergleichen.
Das Higgs-Teilchen ist der neue Außerirdische: Das europäischen Kernforschungszentrum Cern hat die Internetgemeinde aufgefordert, sich an der Suche nach dem Higgs-Boson zu beteiligen.
LHC@home 2.0 (http://lhcathome.web.cern.ch/LHCathome/Physics/) heißt das Grid-Projekt, das auf der Berkeley Open Infrastructure for Network Computing (Boinc) basiert. Es ist eine Erweiterung des bereits 2004 gestarteten LHC@home. Die Entwicklung von LHC@home 2.0 wurde von der Shuttleworth Foundation unterstützt, der Stiftung von Ubuntu-Gründer Mark Shuttleworth.
Protonenkollisionen simulieren
Das erste Projekt dieses Grids heißt Test4Theory@Home. Die Nutzer sollen dabei Rechenzeit zur Verfügung stellen, um die Kollision von Protonen zu simulieren. Die errechneten Daten werden dann mit denen verglichen, die bei den im Teilchenbeschleuniger Large Hadron Collider durchgeführten Kollisionen aufgezeichnet wurden.
Organisiert wird das Grid-Projekt vom Citizen Cyberscience Centre, an dem neben dem Cern das Forschungs- und Ausbildungsinstitut der Vereinten Nationen (UNITAR) und die Genfer Universität beteiligt sind. Die Aktion steht im Rahmen des Europäischen Jahres der Freiwilligentätigkeit.
Das Citizen Cyberscience Centre hat auch gemeinnützige Grid-Projekte initiiert, wie etwa das Operational Satellite Applications Programm. Dabei werden durch verteiltes Rechnen Landkarten aus den Daten von staatlichen und privaten Satellitenbetreibern erstellt, etwa um die Auswirkungen von Naturkatastrophen in Ländern der Dritten Welt festzustellen oder um die Abholzung der Regenwälder zu verfolgen.
Kooperation mit World Community Grid
Ein anderes Projekt, Computing for Clean Water, führt das Citizen Cyberscience Centre unter anderem mit dem World Community Grid durch. Das Grid hat IBM 2004 für die humanitäre Forschung, etwa zur Entschlüsselung der genetischen Codes von Krankheitsauslösern, gegründet.
Die privaten Computer werden in einem solchen Grid zu einem virtuellen Supercomputer zusammengeschlossen, der immense Datenmengen verarbeitet. Die Berechnung einer Teilchenkollision, wie sie im Rahmen von Test4Theory@Home durchgeführt werden soll, würde mehrere Physiker mehrere Jahre lang beschäftigen, schreiben die Cern-Forscher. Per Gridcomputing werden indes nicht nur Simulationen berechnet, sondern auch die Daten der echten Kollisionen ausgewertet.
Private Computer für die Wissenschaft
LHC@home 2.0 ist nicht das einzige Grid, bei dem private Computer für wissenschaftliche Berechnungen eingesetzt werden. Weitere sind beispielsweise Climateprediction.net, das versucht, den Klimawandel bis Ende des Jahrhunderts vorauszuberechnen, oder Einstein@Home, das die Daten des Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory sowie des Arecibo-Radioteleskops auswertet.
Im vergangenen Jahr hatten drei Amateurwissenschaftler aus Deutschland und den USA, die Rechenkapazität ihrer Computer für das Projekt zur Verfügung stellten, einen Pulsar entdeckt. Ihre Computer fanden die Signale des Neutronensterns in den Daten, die das Arecibo-Radioteleskop im Februar 2007 aufgezeichnet hatte.
Quelle : www.golem.de
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Das Cern stellt in dieser Woche auf einer Konferenz in Mumbai (Indien) erste Ergebnisse der LHC-Experimente Atlas und CMS vor. Ernüchternde Erkenntnis: Vom Higgs-Boson, dem sogenannten Gottesteilchen, gibt es bislang keine Spur.
Ein Beweis für die Existenz des Higgs-Bosons zu finden, ist eines der Hauptziele des Large Hadron Collider. Doch bislang konnte das sogenannte Gottesteilchen, das Materie Masse verleihen soll, nicht gefunden werden. Das Cern teilt mit: Die Ergebnisse von Atlas und CMS schließen mit einer Wahrscheinlichkeit von 95 Prozent aus, dass ein Higgs-Teilchen im Bereich von 145 bis 466 Gigaelektronenvolt (GeV) existiert.
Bereits 1960 hat der schottische Physiker Peter Higgs die Existenz des heute Higgs-Boson genannten Teilchens vorhergesagt. Entstehen soll es aus der Kollision von Protonen. Allerdings können die Wissenschaftler kaum darauf hoffen, das Teilchen selbst zu sehen. Da es für ein subatomares Teilchen sehr schwer ist - seine Masse könnte 100- bis 200-mal so groß sein wie die eines Protons -, ist es instabil und zerfällt in Bruchteilen von Sekunden. Atlas und CMS sollen aber seine Reste registrieren können: spezielle Muster aus Streifen und Spiralen. Doch bislang deuten die Ergebnisse eher auf das Gegenteil hin.
(http://scr3.golem.de/screenshots/0809/lhc/thumb620/lhc_11.jpg)
Die Wissenschaftler messen dem Higgs-Boson eine große Bedeutung bei, lässt sich doch damit erklären, woher Elementarteilchen ihre Masse bekommen. "Wir haben ein mathematisches Gerüst in der Teilchenphysik, das die Wechselwirkung zwischen den Teilchen erklärt. Das funktioniert hervorragend, aber leider nur für masselose Teilchen. Wir wissen nun aber, dass Teilchen eine Masse haben und der Higgs-Mechanismus erklärt, wie Teilchen zu einer Masse kommen können. Der Higgs-Mechanismus beschreibt eine Wechselwirkung der Teilchen mit dem sogenannten Higgs-Feld. Dieses Feld erzeugt durch die Wechselwirkung mit sich selbst wieder ein Teilchen, das Higgs-Teilchen. Wenn wir das Higgs-Teilchen finden, dann wissen wir, dass es den Higgs-Mechanismus gibt und damit haben wir die Erklärung im Standardmodell für die Masse der Elementarteilchen", erklärt Rolf-Dieter Heuer im Gespräch mit dem Internetportal Welt der Physik. Heuer, ehemaliger Forschungsdirektor am Hamburger Deutsche Elektronen-Synchrotron (DESY), ist heute Generaldirektor des Cern.
Bislang geben die Ergebnisse des LHC Steven Hawking recht. Der bekannte Astrophysiker hatte 100 US-Dollar darauf gewettet, dass es nicht gelingen wird, das Higgs-Boson mit dem LHC nachzuweisen. Viele Forscher gingen davon aus, dass es mit dem LHC nur eine Frage der Zeit ist, bis ein Beweis für die Existenz des Higgs-Boson gefunden wird, da der Teilchenbeschleuniger deutlich höhere Energielevel erreicht als jeder seiner Vorgänger. "Ich denke, es wäre viel aufregender, wenn wir das Higgs nicht finden. Das zeigt dann, das etwas falsch ist und wir noch einmal nachdenken müssen", sagte Hawking 2008 der BBC.
Sergio Bertolucci, Forschungsleiter am Cern, argumentiert ähnlich: "Entdeckungen sind in den nächsten zwölf Monaten so gut wie sicher. Wenn das Higgs existiert, werden es die LHC-Experimente finden. Wenn es nicht existiert, wird ein Fehlen uns den Weg in eine neue Richtung der Physik weisen."
Bei den zuvor gefundenen Hinweise auf Higgs-Boson handelt es sich nach aktuellem Stand um statistische Fluktuationen, was sich mit zunehmenden Daten weiter bestätigt.
Quelle : www.golem.de
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Der LHC ist bereits der leistungsfähigste Teilchenbeschleuniger der Welt. Das Cern will die Leistungsfähigkeit noch steigern: Etwa 2020 sollen fünf- bis zehnmal mehr Teilchen kollidieren als heute.
Das europäische Kernforschungszentrum (Cern) in Genf plant einen Ausbau des Teilchenbeschleunigers Large Hadron Collider (LHC): In Zukunft sollen mehr Partikel in der 27 Kilometer langen Röhre unter dem schweizerisch-französischen Grenzgebiet kollidieren können. Im Jahr 2020 soll es soweit sein, erklärte das Cern.
Der LHC ist der Teilchenbeschleuniger mit der höchsten Luminosität. Das Cern will die Leistungsfähigkeit noch um das fünf- bis zehnfache steigern. Zwar kollidierten im LHC heute schon mehrere hundert Millionen Teilchen in der Sekunde. Aber einige der Phänomene, an denen die Wissenschaftler besonders interessiert seien, träten nur wenige Male am Tag auf. Eine höhere Luminosität ermögliche bessere Messungen und erhöhe damit die Chance, Neues zu entdeckten, erläutert Cern-Forschungsdirektor Sergio Bertolucci.
High Luminosity LHC (HL-LHC) heißt das Projekt. Die Luminosität gibt an, wie viele Protonen gleichzeitig im Beschleuniger kreisen und pro Sekunde kollidieren können und ist somit ein Indikator für dessen Leistung. Zum Start hält das Cern in dieser Woche einen Workshop ab. Dort beraten Vertreter der am LHC beteiligten Institutionen, wie eine Erweiterung des LHC technisch umgesetzt werden kann.
Dazu seien unter anderem stärkere supraleitende Magnete, supraleitende Stromleitungen ohne Energieverlust und supraleitende Hochfrequenz-Systeme (Superconducting Radio-Frequency, SRF) nötig, erklärte Projektkoordinator Lucio Rossi.
Quelle : www.golem.de
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Materie und Antimaterie verhalten sich möglicherweise nicht symmetrisch. Forscher des LHC haben bei einem Experiment Abweichungen beim Zerfall von bestimmten Materieteilchen und ihrer Antimaterie-Pendants entdeckt.
Physiker des Experiments LHCb am Teilchenbeschleuniger Large Hadron Collider (LHC) sind möglicherweise der Asymmetrie zwischen Materie und Antimaterie auf der Spur. Ihre Beobachtungen legen nahe, dass sich Materie und Antimaterie entgegen den Annahmen des Standardmodells nicht gleich verhalten.
Sein oder Nichtsein
Antimaterie ist das Spiegelbild der Materie: Beide sind identisch aufgebaut, haben aber entgegengesetzte Ladungen. Ein Wasserstoffatom etwa besteht aus einem Proton und einem Elektron, ein Antiwasserstoff aus einem Antiproton und einem Positron. Treffen beide aufeinander, löschen sie sich gegenseitig aus. Eigentlich hätte also gleich nach dem Urknall alles schon wieder vorbei sein müssen.
Stattdessen gibt es ein Universum, das aus Materie besteht. Bisher sind noch keine Himmelskörper entdeckt worden, die aus Antimaterie bestehen. Allerdings hat die Wissenschaft noch keine Erklärung dafür, weshalb die Natur Materie der Antimaterie vorzieht.
Zerfall von Mesonen
Eine mögliche Erklärung liefern Ergebnisse des Experiments Large Hadron Collider beauty (LHCb): Die Wissenschaftler beobachteten das Verhalten von D-Mesonen. Mesonen sind subatomare Teilchen, die bei der Kollision von Protonenkollisionen entstehen und in Bruchteilen einer Sekunde zerfallen
Nach dem Standardmodell müssten D-Mesonen und ihre Antiteilchen in Paare von Kaonen oder Pionen sowie deren jeweiligen Antimaterie-Pendants zerfallen, und das in etwa zu gleichen Teilen. Tatsächlich stellten die Wissenschaftler eine Abweichung von 0,82 Prozent fest.
Abweichungen auch im Tevatron
Eine mögliche Erklärung ist, dass Materie und Antimaterie doch nicht ganz symmetrisch ist, es also eine sogenannte CP-Verletzung gibt. Tatsächlich haben auch schon Wissenschaftler des Collider Detector at Fermilab (CDF) bei einem Experiment am Teilchenbeschleuniger Tevatron des Fermi National Accelerator Laboratory (Fermilab) eine Abweichung beim Zerfall von D-Mesonen festgestellt. Bei ihnen lag der Unterschied bei 0,46 Prozent.
Die LHCb-Wissenschaftler sind jedoch vorsichtig. Ihre Ergebnisse hätten eine statistische Sicherheit von 3,5 Sigma. Damit sei "dieses Resultat jedoch noch weit davon entfernt", um von einer Entdeckung zu sprechen. Ein Ergebnis von 3 Sigma hat nur eine kleine Aussagekraft. "Wirklich interessant werden", erklären die LHCb-Wissenschaftler, "Ereignisse ab einem Level von Sigma 4. Ab einem Sigma 5 Level gilt es als eine neue Entdeckung."
Mehr Daten auswerten
Jetzt gelte es, mehr Daten auszuwerten, um Gewissheit zu bekommen, sagte Matthew Charles dem Wissenschaftsmagazin Science. Die Ergebnisse, die die Forscher auf dem Hadron Collider Physics Symposium 2011 in Paris vorgestellt haben, beruhten auf etwa 60 Prozent der Daten aus dem Jahr 2011. Charles ist Physiker an der Universität im englischen Oxford und Mitglied der LHCb-Mannschaft.
Sein LHCb-Kollege Paul Harrison glaubt allerdings nicht an einen Durchbruch: "Ich verwette meine Pension nicht darauf, dass dieses Resultat dem Test an weiteren Daten standhält", sagte der Physiker von der Universität im englischen Warwick.
Quelle : http://www.golem.de/1111/87856.html
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Die Spekulationen mehren sich, wonach CERN am 13. Dezember verlautbaren wird, erste Spuren des Higgs-Bosons entdeckt zu haben
In der Gerüchteküche der Teilchenphysiker, Wissenschaftler und "Higgs-Fans" brodelt es, wird wieder einmal heißer gekocht als gegessen. Was einige Blogger und Journalisten derzeit auftischen, muss gleichwohl nicht jedermanns Geschmack sein. Denn deren Ansicht nach wird CERN nächste Woche mit der Information aufwarten, erste Hinweise auf die Existenz von Higgs-Bosonen gefunden zu haben, dem Gottesteilchen schlechthin, wie Physiker das Higgs-Teilchen scherzhaft bezeichnen. Fakt ist: In Zürich (Schweiz) findet am 12. und 13. Dezember wirklich ein Meeting statt, das in einem geheimen Treffen gipfelt und in eine große Auditoriums-Diskussion münden soll, bei dem jeweils das Higgs-Boson allein im Fokus steht. Nur wenige kennen die aktuelle Datenlage, und was am 13. Dezember verkündet wird, bleibt vorerst Top secret.
Die Nervosität wächst. Die Spannung steigt. Physiker, Teilchenphysiker, Astronomen, Kosmologen, ja Forscher aus allen Disziplinen und Hobbywissenschaftler rund um den Globus warten schon seit einigen Monaten auf die erlösende Nachricht, auf die Bestätigung des wissenschaftlichen Modells aller Modelle. Im Zentrum ihres Interesses steht ein unbekanntes Teilchen, das der Schlüssel zur quantenmechanischen Weisheit sein und als gemeinhin letztes postuliertes Partikel, als einziges bislang nicht im Experiment nachgewiesenes, die Richtigkeit des bisherigen Standardmodell der Elementarteilchenphysik bestätigen soll: das Higgs-Teilchen respektive Higgs-Boson.
(http://www.heise.de/tp/artikel/36/36000/36000_1.jpg)
Peter Higgs besucht das CERN bzw. das CMS-Experiment, mit dem das Higgs-Boson aufgespürt werden soll. Bild: CERN.
Higgs-Charakteristika
Benannt nach dem englischen Physiker Peter Higgs (geb. 1929), der es 1964 zusammen mit anderen Forschern fast zeitgleich vorhersagte, schreibt die Wissenschaft dem Higgs-Teilchen eine einzigartige Qualität zu. Es ist eine Qualität, die die Quantität der Partikel erklären soll.
Die Idee, die dahinter steckt, ist einfach wie genial, aber gleichwohl höchst schwer nachzuweisen. Laut Theorie erhalten die Partikel im Subkosmos ihre Masse dadurch, indem sie sich durch ein Kraftfeld, das so genannte Higgs-Feld, bewegen. In ihm sind Higgs-Bosonen die charakteristischen Vermittlerteilchen, die weder einen Spin noch eine Ladung haben.
Während das Higgs-Feld die Bewegung aller Teilchen abbremst, gewinnen Elektronen, Neutrinos, Quarks, aber auch W- und Z-Bosonen zeitgleich an Masse. Da das Feld auf bestimmte Partikelarten stärker reagiert als auf andere, kommen somit unterschiedliche Massen zustande. Auf eine einfache Formel gebracht bedeutet dies: Je intensiver ein Teilchen mit dem Higgs-Feld wechselwirkt, desto größer gerät seine Masse.
In diesem Zusammenhang drängt sich natürlich unweigerlich die Frage auf, woher das Masse generierende Higgs-Boson selbst seine Masse bezieht – und wie es dies bewerkstelligt. Auch wenn aus den Modellen der Elementarteilchenphysiker hervorgeht, dass Higgs-Bosonen de facto eine Masse haben, weiß derweil keiner genau, wie groß diese ist. Die "Nature"-Redakteurin und Buchautorin Joanne Baker bringt das Dilemma auf den Punkt.
"Experimentell wurde nur eine Untergrenze ermittelt, die durch die gegenwärtig in Beschleunigern erreichbaren Energien gegeben ist. Dass man das Higgs-Teilchen dort noch nicht beobachtet hat, bedeutet, dass man bisher nicht in die entsprechenden Energie- und damit Masseregionen vorstoßen konnte. Wir wissen also nicht mehr, als dass das Higgs-Boson ziemlich massereich sein muss."
mehr ... (http://www.heise.de/tp/artikel/36/36000/1.html)
Quelle : http://www.heise.de/tp/
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Im Large Hadron Collider (LHC) sind Teilchenstrahlen mit einer Energie von 8 Teraelektronenvolt (TeV) aufeinandergeprallt. Damit hat der LHC den eigenen Rekord überboten. Von der Erhöhung der Energie versprechen sich die Cern-Wissenschaftler bessere Chancen zur Entdeckung des Higgs-Teilchens.
Im Teilchenbeschleuniger Large Hadron Collider (LHC) haben Wissenschaftler einen neuen Energierekord aufgestellt: Sie haben erstmals Teilchenstrahlen mit einer Energie von 8 Teraelektronenvolt (TeV) kollidieren lassen.
Kollision nach Mitternacht
Die Forscher hatten zwei Protonenstrahlen mit einer Energie von jeweils 4 TeV durch die 27 Kilometer lange Röhre geschickt. Um 0:38 Uhr registrierten die vier Experimente deren Kollisionen, teilte das europäische Kernforschungszentrum Cern mit. Damit wurde die eigene Rekordmarke übertroffen: 2010 kollidierten Teilchenstrahlen mit einer Energie von 7 TeV.
Die Erfahrung von zwei guten Jahren mit 3,5 TeV pro Strahl gab uns die Zuversicht, dass wir die Energie für dieses Jahr ohne nennenswerte Gefahr für die Maschine erhöhen können", erklärte Stephen Myers, Chef der Cern-Teilchenbeschleuniger. Jetzt sei es an den Teams der Experimente, das Beste daraus zu machen.
Mehr hypothetische Partikel
Obwohl die Steigerung der Energie nicht sehr groß ist, steigt die Möglichkeit, verschiedene hypothetische Partikel, allen voran das Higgs-Teilchen, zu entdecken, deutlich. Das Higgs-Teilchen, wie es das Standardmodell vorhersagt, oder andere Partikel, die durch die Supersymmetrie vorhergesagt werden, würden bei einer Kollisionsenergie von 8 TeV in größerem Maße entstehen als bei 7 TeV. 2011 hatten sie lediglich Hinweise darauf gefunden.
Das Cern plant, den LHC bis Ende 2012 laufen zu lassen. Dann wird er für eine längere Zeit stillgelegt, um ihn für eine höhere Kollisionsenergie vorzubereiten. 2014 sollen dann erstmals Teilchenstrahlen mit einer Energie von jeweils 6,5 TeV aufeinanderprallen. Ausgelegt ist der LHC für eine Energie von 7 TeV pro Strahl.
Quelle : www.golem.de
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Das Großforschungsprojekt CMS (Compact Muon Solenoid) hat in Zusammenarbeit mit der Universität Zürich in der Fülle der Kollisionsergebnisse der nunmehr mit 8 TeV kreisenden Protonen des Large Hadron Colliders (LHC) zwar noch nicht das gesuchte Higgsche Boson, aber ein neues Teilchen entdeckt, beziehungsweise einen neuen angeregten Zustand eines kürzlich entdeckten Xi-b-Baryons. Baryonen sind vergleichsweise schwere Teilchen mit halbzahligem Spin, bestehend aus drei Quarks, den Grundbausteinen der Elementarteilchenphysik. Dieses in 21 Events nachgewiesene neutrale Teilchen passt gut in das bestehende Standardmodell. Es besteht aus den drei Quarks up, strange und bottom und besitzt eine Masse von 5945 MeV.
(http://www.heise.de/imgs/18/8/3/2/4/2/3/Xib0star_decay-300x228-5d0b8f5d38e526b2.png)
Man muss komplizierte Zerfallsketten rückverfolgen, um das Ausgangsteilchen aufzuspüren
Es sei sehr schwer, solche Teilchen zu finden, so CMS-Physiker Vincenzo Chiochia in dem Blog Symmetry-Breaking (http://www.symmetrymagazine.org/breaking/2012/04/27/cms-collaboration-discovers-its-first-new-particle/). Aber nachdem man diese komplexe Zerfallskette in einem Wust von Werten gefunden hat, hofft man nun, bald weitere neue Teilchen entdecken zu können. Bis Jahresende so der Tenor bei CERN, will man auch Klarheit geschaffen haben, ob das gesuchte Higgsche Boson nun existiert oder nicht.
Quelle : www.heise.de
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Der Cern-Forschungsdirektor hat auf einer Konferenz bestätigt: Neutrinos sind nicht schneller als Licht. Messungen aller vier Detektoren unter dem Gran Sasso haben ergeben, dass sich die Elementarteilchen an die kosmische Geschwindigkeitsbegrenzung halten.
Das europäische Kernforschungszentrum Cern hat die Welt der Naturwissenschaften wieder gerade gerückt: Neutrinos sind nicht schneller als das Licht, hat Cern-Forschungsdirektor Sergio Bertolucci auf einer Konferenz erklärt. Zu diesem Ergebnis seien mehrere Detektoren unter dem italienischen Berg Gran Sasso gekommen.
Schneller als die Physik erlaubt
Im September 2011 hatte das Cern die wissenschaftliche Welt mit der Nachricht überrascht, Neutrinos seien schneller als das Licht. Die Wissenschaftler des Opera-Experiments wollten gemessen haben, dass die Elementarteilchen für die 730 Kilometer lange Strecke von Genf zum Gran Sasso 60 Nanosekunden weniger brauchten als das Licht. Das hätte das Standardmodell, nach dem nichts schneller sein kann als Licht über den Haufen geworfen.
(http://scr3.golem.de/screenshots/1109/Opera/thumb620/2011n01899h.jpg)
Schon von Anfang an zogen die Forscher einen Messfehler in Betracht. Im Februar 2012 erhärtete sich der Verdacht - ein Fehler im Zeitnahmesystem kristallisierte sich als Ursache heraus.
Übereinstimmung von vier Detektoren
Messungen mit allen vier Detektoren, im Fachjargon: Experimente, unter den Abruzzen - neben Opera sind das Borexino, Icarus und LVD - hätten übereinstimmend gezeigt, dass sich die Neutrinos an die Naturgesetze hielten und nicht mit Überlichtgeschwindigkeit von der Schweiz nach Italien reisten, erklärte Bertolucci auf der International Conference on Neutrino Physics and Astrophysics, die gegenwärtig im japanischen Kyoto stattfindet.
"Auch wenn das Ergebnis nicht so aufregend ist, wie wir es uns gewünscht hätten, so ist es doch das, was wir alle im Innersten erwartet haben", sagte Bertolucci. "Die Geschichte hat die öffentliche Vorstellungskraft gepackt, und sie hat Menschen einen Einblick in wissenschaftliche Methoden gegeben: Ein unerwartetes Ergebnis ist auf den Prüfstand gekommen, gründlich überprüft und schließlich dank der Zusammenarbeit zwischen normalerweise konkurrierenden Experimenten behoben worden. So kommt Wissenschaft voran."
Quelle : www.golem.de
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(http://www.golem.de/1112/sp_88397-26474-i.gif)
Kandidat für Higgs-Ereignis im Experiment CMS:
Was gibt das Cern bekannt? (Bild: CMS/Cern)
Im Frühling ist der Teilchenbeschleuniger Large Hadron Collider (LHC) monatelang praktisch rund um die Uhr gelaufen. Dabei haben die LHC-Forscher ein neues Elementarteilchen entdeckt. Sie wollen sich aber nicht darauf festlegen, ob es sich um das Higgs-Boson handelt.
Die Spannung ist groß: Am heutigen Mittwoch will das europäische Kernforschungszentrum Cern in Genf erste Ergebnisse der Experimente im Teilchenbeschleuniger Large Hadron Collider (LHC) aus dem Jahr 2012 bekanntgeben. Zu der Konferenz wird Higgs erwartet - in doppelter Hinsicht.
Beschleuniger auf Hochtouren
Vor der International Conference on High Energy Physic (ICHEP) sei der LHC auf Hochtouren gelaufen, teilte das Cern mit. Die ICHEP, die in Melbourne stattfindet, beginnt am heutigen Mittwoch. In der Zeit zwischen April und Juni 2012 hätten die Experimente A Toroidal LHC Apparatus (Atlas) und Compact Muon Solenoid (CMS) mehr Daten gesammelt als im gesamten Jahr 2011.
Zudem hätten Atlas und CMS ihre Analysetechniken, mit denen sie ein Higgs-Ereignis in Millionen Teilchenkollisionen erfassen, stark verbessert. "Wir haben jetzt mehr als doppelt so viele Daten wie im vergangenen Jahr", sagte Cern-Forschungsdirektor Sergio Bertolucci. "Das sollte genug sei, um zu sehen, ob die Trends, wie wir 2011 gesehen haben, immer noch da sind, oder nicht. Das ist eine sehr aufregende Zeit."
Neues Elementarteilchen
Tatsächlich wird in der wissenschaftlichen Welt bereits wild spekuliert, dass das Cern heute die Entdeckung eine neuen Elementarteilchens verkünden wird. Das US-Wissenschaftsmagazin Science News entdeckte am Dienstag ein Video auf der Cern-Website, in dem CMS-Sprecher Joe Incandela die Entdeckung eines neuen Teilchens verkündete. Dessen Masse sei ungefähr 130-mal größer als die eines Protons. Das Video war nach kurzer Zeit wieder verschwunden.
Das Video sei nur eines von mehreren, die vorab produziert worden seien, erklärte Cern-Sprecherin Corinne Pralavorio Science News. Sie deckten verschiedene Varianten einer Higgs-Ankündigung ab. Das Video sei nicht für eine Veröffentlichung gedacht gewesen. Die Pressestelle habe keine Ahnung, was am Mittwoch verkündet werde, sagte sie.
Higgs in Genf?
Ob es sich dabei tatsächlich um das Higgs-Teilchen handelt, ist unklar. Immerhin soll, so berichtet es das Wissenschaftsmagazin Spektrum der Wissenschaft, der Entdecker Peter Higgs persönlich nach Genf gereist sein - was die Spekulationen noch mehr anheizen dürfte.
Thomas Müller, Physiker am Institut für Experimentelle Kernphysik des Karlsruhe Institut für Technologie (KIT), bezweifelt, dass heute die Existenz des Higgs-Teilchen bekanntgegeben wird. "Ob es sich wirklich um ein Higgs-Teilchen handelt, werden wir wohl im Herbst sagen können", sagte er dem Wissenschaftsmagazin Bild der Wissenschaft. "Denn dazu brauchen wir auch Daten zu seinen Kopplungen, zu seinem Spin und aus den fermionischen Zerfallskanälen. Solche Messungen haben wir momentan noch nicht in ausreichendem Maße."
Hinweise bei etwa 125 Gigaelektronenvolt
Die von Bertolucci angesprochenen Trends aus dem Jahr 2011 deuten auf eine Existenz des Higgs-Bosons hin: Sowohl Atlas als auch CMS hatten Hinweise auf das Higgs-Teilchen im Bereich von etwa 125 Gigaelektronenvolt (GeV) gefunden. Das hatten Fabiola Gianotti und Guido Tonelli, die Sprecher von Atlas und CMS, Mitte Dezember 2011 auf einer Konferenz bekanntgegeben. Auch davor hatte es schon Gerüchte und Spekulationen gegeben.
Allerdings waren die 2011 entdeckten Hinweise noch nicht stark genug, um als Entdeckung gelten zu können. Die Wissenschaftler stuften die statistische Sicherheit seinerzeit mit 2,3 Sigma ein. 3 Sigma gilt als Hinweis. Erst bei 5 Sigma spricht die Wissenschaft von einer Entdeckung.
Fehlendes Teil im Standardmodell
Das Higgs-Teilchen oder Higgs-Boson gilt als das fehlende Teilchen im gegenwärtigen Standardmodell. Es soll erklären, woher die Elementarteilchen ihre Masse bekommen. Der schottische Physiker Higgs hatte seine Existenz 1964 vorhergesagt. Am LHC soll es nun experimentell nachgewiesen werden. Dieser Nachweis ist eines der wichtigsten Ziele des LHC.
Um 9 Uhr beginnt der mit Spannung erwartete Vortrag, den das Cern live im Internet überträgt.
Nachtrag 4. Juli 2012, 10:25 Uhr
Beide Experimente erklären, sie hätten ein neues Elementarteilchen entdeckt.Joe Incandela, Sprecher des CMS, sagte: "Wir haben ein neues Boson mit einer Masse von 125,3 GeV +/- 0,6 GeV mit einer Signifikanz von 4,9 Sigma." Es sei das schwerste bisher entdeckte Boson.
Auch am Atlas wurde ein neues Elementarteilchen entdeckt. Es gebe es starke Hinweise auf ein neues Teilchen im Bereich von 126,5 Gigaelektronenvolt (GeV), sagte Atlas-Sprecherin-Fabiola Gianotti. Die Signifikanz sei 5 Sigma.
Ob es sich tatsächlich um das Higgs-Teilchen handelt - darauf wollen sich beide Experimente nicht festlegen: Es seien vorläufige Ergebnisse, betonen sie. Es müsste weitere Daten analysiert werden. Das Teilchen sei zwar konsistent mit dem Higgs-Teilchen, welches das Standardmodell vorhersagt. Es könne sich aber auch um ein noch exotischeres Teilchen handeln.
Der schottische Physiker Peter Higgs, der die Existenz dieses Teilchens 1964 vorhergesagt hatte, war bei der Konferenz in Genf dabei.
Quelle: www.golem.de
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Anmerkungen zur Bedeutung der Entdeckung des Higgs-Bosons für die Astrophysik/Kosmologie
Eine Nadel im Heuhaufen wäre leichter zu finden gewesen. Dennoch entdecken diverse Wissenschaftlerteams am CERN bei Genf - wie kürzlich lanciert - nach jahrelanger harter Arbeit mit dem Large Hadron Collider (LHC) ein neues Teilchen, bei dem es sich mit größter anzunehmender Wahrscheinlichkeit um das lang ersehnte Higgs-Boson handelt. Es ist gemeinhin das letzte postulierte Partikel, das einzige bis vor kurzem nicht im Experiment nachgewiesene, das die Richtigkeit des bisherigen Standardmodells der Elementarteilchenphysik bestätigen soll. Aber auch für die Astrophysik und Kosmologie hat die Existenz des Higgs-Bosons enorme Bedeutung, bestätigt es doch zugleich das Vorhandensein des Higgs-Feldes und somit indirekt die Richtigkeit des Urknall-Modells und die der kosmischen Inflation.
Bunter Teilchenzoo
Bisweilen vermag selbst der versierteste Physiker nicht auf Anhieb die einzelnen Bausteine der baryonischen Materie, der gewöhnlichen, leuchtenden Materie des Universums, aus denen alle chemischen Elemente aufgebaut sind, Teilchen für Teilchen einzeln aufzuzählen, namentlich zu bestimmen und deren Charakteristika näher zu erläutern.
(http://www.heise.de/tp/artikel/37/37254/37254_1.jpg)
Bild: NASA, ESA, J. Blakeslee and H. Ford
(Johns Hopkins University)
Selbst mancher Teilchenphysiker hat zuweilen seine liebe Mühe und Not, den Überblick über das unübersichtliche wirre Treiben im Teilchenzoo zu wahren, zumal im Konzert der eigenwilligen Partikel mehrheitlich exaltierte Solisten den Ton angeben, die gerne mal aus der Reihe tanzen.
(http://www.heise.de/tp/artikel/37/37254/37254_2.jpg)
Computersimulation des Zerfalls eines Higgs-Teilchens in
vier Myonen (gelbe Linien), so wie es im Rahmen des ATLAS-
Experimentes aussehen könnte. Bild: CERN
Während die bekanntesten unter ihnen, die Elektronen, Protonen und Neutronen auf atomarer Ebene das Bild bestimmen, geben sich im subatomaren Kosmos derzeit zwölf bekannte Sub-Elementarteilchen, sechs Quarks und sechs Leptonen, die Ehre, die sich in je drei "Familien" oder auch "Generationen" aufteilen.
Auf den ersten Blick sieht es danach aus, als fristeten in jeder Familie zwei Quarks und zwei Leptonen ein subatomares Dasein. In Wahrheit sind die familiären Verhältnisse etwas verzwickter, beschreibt doch das Standardmodell der Elementarteilchenphysik die Materie im Kosmos durch acht fundamentale Objekte, die Mitglieder der ersten von drei Quark-Lepton-Familien sind. Dazu gehören die "Up- und down-Quarks", die Konstituenten der Protonen und Neutronen und natürlich das auf atomarer Ebene angesiedelte Elektron. Und jetzt kommt noch ein weiteres Teilchen hinzu, das sogar eine "materielle" Schlüsselstellung innehat.
Higgs-Partikel und Higgs-Feld
Seitdem der englische Physiker Peter Ware Higgs (geb. 1929) 1964 zusammen mit anderen Forschern fast zeitgleich das Higgs-Boson postulierte, verstärkten die Teilchenphysiker von Jahr zu Jahr ihre Anstrengungen, das von ihm theoretisch verklärte Phantomteilchen dingfest zu machen.
(http://www.heise.de/tp/artikel/37/37254/37254_3.jpg)
Peter Higgs zu Besuch beim CERN. Im Hintergrund das
CMS-Experiment. Bild: CERN
Nunmehr sieht es seit dem 4. Juli 2012 danach aus, als sei ihnen dieser Coup gelungen. Im Teilchenzoo ist offenbar noch ein weiteres Partikel heimisch, das eine einzigartige Qualität hat. Eine Qualität wohlgemerkt, die die Quantität der Partikel erklären kann.
Wenngleich die wissenschaftstheoretische, ja vielleicht sogar die intellektuell-philosophische Tragweite der aktuellen Entdeckung des Higgs-Bosons zurzeit nicht absehbar ist, so ist doch zumindest die Grundidee, die hinter allem steckt, so einfach wie genial. Denn laut Theorie erhalten die Partikel im Subkosmos ihre Masse dadurch, indem sie sich durch ein Kraftfeld, das so genannte Higgs-Feld, bewegen.
Hierbei handelt es sich um ein höchst unbekanntes Etwas, das das ganze Universum als geheimnisvolles unsichtbares Energiefeld durchziehen soll. In ihm sind Higgs-Bosonen, die weder einen Spin noch eine Ladung haben, die charakteristischen Vermittlerteilchen.
Während das Higgs-Feld die Bewegung aller materiellen Teilchen abbremst, gewinnen Elektronen, Neutrinos, Quarks, aber auch W- und Z-Bosonen zeitgleich an Masse. Da das Feld auf bestimmte Partikelarten stärker reagiert als auf andere, kommen somit unterschiedliche Massen zustande.
Auf eine einfache Formel gebracht bedeutet dies: Je nachdem, wie intensiv die jeweiligen Teilchen mit diesem Feld in Wechselwirkung treten, werden sie schwerer oder leichter und zudem elektrisch geladen oder nicht. Kurzum, alle Eigenschaften der Teilchen lassen sich vor dem Hintergrund, dass das gesamte Universum komplett und kontinuierlich von diesem Feld durchsetzt ist, plausibel erklären.
(http://www.heise.de/tp/artikel/37/37254/37254_4.jpg)
Bild: CERN
Dass die jüngste Entdeckung des vermeintlichen Higgs-Boson mithin enorme Auswirkungen auf die Astrophysik und Kosmologie hat, liegt auf der Hand. Schließlich gäbe es ohne Higgs-Teilchen kein Higgs-Feld, dessen Einfluss auf die Inflationsphase unmittelbar nach dem Urknall alles andere als unerheblich war.
Sollte sich nämlich die Theorie des Higgs-Feldes als korrekt erweisen, könnte dank des LHC-Experimentes der Nachweis weiterer Partikel gelingen, die Aufschluss über die Ur-Phase des Kosmos geben. In diesem Fall würde sich bestätigen, dass die fundamentalen Eigenschaften der allerkleinsten Teilchen mit der Entwicklung des expandierenden Universums aufs Allerengste verbunden sind. Schließlich spielte das Higgs-Feld eine ganz besonders wichtige Rolle zu der Zeit, in der das Universum immer noch viel, viel kleiner war als ein Atomkern.
Quantenmechanischer Exkurs
Die Physik, die diese Welt der allerkleinsten Teilchen sehr erfolgreich erklärt, ist bekanntlich die Quantenmechanik.
Das zentrale Ergebnis der Quantenmechanik könnte man auf folgendem Satz verkürzen: Alles schwankt! Alle Eigenschaften, ob Ort oder Zeit, Impuls oder Energie, sie alle pendeln und schwingen um bestimmte Werte. Das Gleiche gilt auch für alle Kraft- und Energiefelder und natürlich auch insbesondere für das Higgs-Feld.
Wenn allerdings, in einem äußerst unwahrscheinlichen Fall, hin und wieder Energiefelder wie das Higgs-Feld über manche Grenzen hinaus schwingen, kann ein einmaliger, nicht wiederholbarer Vorgang in Gang gesetzt werden. Die Quantenmechanik schafft es tatsächlich, selbst diesen fast unmöglichen Vorgang zu erklären.
(http://www.heise.de/tp/artikel/37/37254/37254_5.jpg)
Bild: NASA
Die Entstehung des Universums ist ein solcher absolut singulärer Vorgang, der unserem heutigen Erkenntnisstand zufolge nur einmal in der kosmischen Welt(en)geschichte geschehen ist. Etwas Einzigartiges wie ein Universum entsteht höchst selten, bestenfalls einmal und allenfalls keinmal. Machen wir uns diesen besonderen Umstand, diese Einmaligkeit von etwas fast Unmöglichen anhand eines anderen besonderen physikalischen Vorgangs klar: dem unterkühlten Wasser!
Analogie vom unterkühltem Wasser
Unter normalen irdischen Druck und Temperaturbedingungen ist das meist neutral schmeckende Nass bei plus zehn Grad Celsius flüssig, wohingegen sich bei Temperaturen unter null Grad Celsius sein Aggregatzustand von flüssig zu fest ändert. Es gefriert. Dieser Vorgang nennt sich Phasenübergang. Rekapitulieren wir: Der natürliche Zustand von Wasser bei Temperaturen unter null Grad Celsius ist Eis, Wasser gewinnt an Festigkeit unter null Grad Celsius.
Kühlt man hingegen unter Laborbedingungen flüssiges Wasser in absolut reinen Glasgefäßen extrem langsam unter null Grad Celsius ab, bleibt es interessanterweise flüssig. Unter ganz besonderen Bedingungen, völlig isoliert von allen äußeren Störungen, gelingt es sogar, Wasser bis auf minus 17 Grad Celsius abzukühlen, ohne dass es gefriert.
Voraussetzung hierfür ist, dass beispielsweise keine Geräusche - und seien diese noch so gering - das Wasser in Schwingungen versetzt, kein Staubkorn ins absolut sterile Reagenzglas fällt. Nur wenn einfach überhaupt nichts das langsam abkühlende Wasser stört, bleibt Wasser auch bei Temperaturen weit unter null Grad Celsius flüssig. Dieser Effekt des unterkühlten Wassers ist eigentlich ein unmöglicher Zustand, der in unserer realen Welt nicht auftaucht.
(http://www.heise.de/tp/artikel/37/37254/37254_6.jpg)
Ohne die Existenz eines Higgs-Feldes gäbe es wohl keine
Galaxien - wie die auf diesem Bild zu sehende schöne
Spiralgalaxie NGC 3521 im Sternbild Löwe. Bild: ESO
Wasser wird auch in Zukunft auf der Erde, wo Störquellen en masse vorhanden sind, nach wie vor zu Eis erstarren, sobald die Lufttemperatur unter null Grad Celsius fällt. Selbst im Experiment friert das unterkühlte Wasser schlagartig, sobald es auch nur der kleinsten Störung ausgesetzt wird. Dazu reicht schon ein leichtes Flüstern an der Eingangstür des Labors aus. Von einem Moment zum nächsten springt das unterkühlte Wasser vom "falschen" in den "richtigen" Zustand über. Bei diesem sprungartigen Phasenübergang wird Kondensationsenergie frei, weil die im flüssigen Wasser einigermaßen frei beweglichen Wassermoleküle beim Gefrieren in Kristalle eingepfercht werden.
Higgs-Feld und Inflation
Just einen solchen sprunghaften Vorgang wie das unterkühlte Wasser, vom Falschen ins Richtige, macht auch das Universum unmittelbar nach dem Urknall durch. Als am Anfang des Anfangs das schwankende Higgs-Feld im falschen Zustand infolge seiner unbeständigen Natur in einen Bereich pendelt, in dem es eigentlich nicht pendeln soll, kommt es schlagartig zu einer winzigen Schwankung, die alles verändert. Blitzartig findet das Universum zu seinem richtigen Zustand zurück.
(http://www.heise.de/tp/artikel/37/37254/37254_7.jpg)
Bild: NASA
Wie bei der unverhofften Kondensation des flüssigen unterkühlten Wassers in unserem Beispiel wird auch beim Sprung des Higgs-Feldes enorm viel Energie frei. Extrem viel. Die ausgestoßene Energie ist derart exorbitant hoch, dass es das Universum fast zerreißt. Es kommt zur Inflation. Unter Inflation (lat. inflationis: Anschwellen, Aufblasen) verstehen wir die Phase extrem schneller und großskaliger Ausdehnung des Kosmos, die sich in einem Zeitraum von circa 10-35 bis 10-30 Sekunden nach dem Urknall vollzieht.
(http://www.heise.de/tp/artikel/37/37254/37254_8.jpg)
Hubble Ultra Deep Field-Aufnahme. Natürlich können wir
das kosmo-archaische Geschehen während und vor der
Inflationsphase auch mit den besten Teleskopen genauso
wenig sehen wie das Abbild des Urknalls. Immerhin können
Astronomen derzeit bis zu 13,2 Milliarden Jahre in die
Vergangenheit eintauchen. Bild: NASA
Innerhalb dieser immens kurzen Zeitspanne bläht sich das All um den gigantisch unvorstellbaren Faktor 10 hoch 50 auf. Gäbe es zu dieser Zeit Licht und ausreichend Raum (was zu dieser Zeit aber nicht der Fall ist), könnte man getrost sagen, dass es mit "Überlichtgeschwindigkeit" auseinanderrast. Jedenfalls ist das Volumen des neu kreierten Raumes, der im Zuge dieses dynamischen kosmischen Parforceritts Form annimmt und sich in die Dimensionen Höhe, Länge und Breite verliert, gigantisch.
Schicksalhafter Faktor
In der explosionsartigen Ausbreitung des Raumes, dem Inflations-Inferno, entstehen alle Kräfte und alle Naturgesetze, die die Massen und Eigenschaften der Materie definieren. Die Expansion verbraucht fast den ganzen Rest der überschüssigen Energie. Schließlich wird die Ausdehnung immer langsamer, bis sie jene Werte erreicht, die Astronomen heute beobachten. Was diese gegenwärtig sehen, ist ein schwacher Abglanz des explosionsartigen Auseinanderreißens des Raumes: die inflationäre Expansion.
Das Higgs-Feld am Anfang allen Seins legte also das Schicksal des Universums fest. Wäre es nur um eine Nuance anders geschwankt, gäbe es entweder das Nichts oder ein anderes Etwas ohne Galaxien, Sterne, Planeten und Leben.
Die außerordentlich unwahrscheinliche Schwankung des Higgs-Feldes hat über seinen eigentlichen Wert hinaus mit der Inflation einen Vorgang ausgelöst, der das Universum so veränderte, dass aus ihm Raum, Materie, Leben, Intelligenz und Bewusstsein hervorgehen konnten. Zu guter Letzt brachte es komplex strukturierte Gehirne hervor, die sich derweil den Luxus erlauben, über die Gott und die Welt und dessen Higgs-Teilchen zu sinnieren.
Quelle und weitere Links: http://www.heise.de/tp/artikel/37/37254/3.html
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Die beiden LHC-Experimente haben ihre Ergebnisse zu dem neu entdeckten Elementarteilchen veröffentlicht. Das Atlas-Team hat den Wert für die statistische Sicherheit noch einmal deutlich erhöht. Das Cern spricht von einer Chance von 1 zu 500 Millionen, dass die Ergebnisse nicht auf Higgs hinweisen.
Anfang Juli waren die Forscher des europäischen Kernforschungszentrums noch vorsichtig: Sie hätten ein neues Elementarteilchen entdeckt, erklärten die Teams der Experimente A Toroidal LHC Apparatus (Atlas) und Compact Muon Solenoid (CMS) . Doch ob es sich dabei um das gesuchte Higgs-Boson handelte, darauf wollten sie sich nicht festlegen. Einen Monat später sind sich die Wissenschaftler ziemlich sicher: Sie haben das Higgs-Boson entdeckt.
Aufsätze zum Peer Review freigegeben
Knapp einen Monat nach der spektakulären Bekanntgabe in Genf haben die beiden Teams ihre Aufsätze zur Beurteilung durch Fachkollegen, dem sogenannten Peer Review, auf dem Dokumentenserver Arxiv bereitgestellt. Darin stellen sie die Ergebnisse ihrer Messungen am Teilchenbeschleuniger Large Hadron Collider (LHC) vor.
In Genf hatten beide Teams erklärt, ihre Resultate zeigten eine statistische Sicherheit von 5 Sigma - bei diesem Wert sprechen Forscher von einer neuen Entdeckung. Während das CMS-Team bei diesem Wert bleibt, haben die Atlas-Forscher den ihren nach oben korrigiert: Sie gehen jetzt von einer Signifikanz von 5,9 Sigma aus.
Zurückhaltung
Beide Forschergruppen sind aber nach wie vor zurückhaltend, ob es sich bei dem Teilchen tatsächlich um das Higgs-Boson handelt. Die in dem Aufsatz vorgestellten Daten seien mit den Erwartungen, wie das Higgs-Teilchen laut dem Standard-Modell aussehen müsste, mit einer gewissen Unsicherheit "konsistent", heißt es etwa in dem Aufsatz des CMS. Laut Atlas müssten mehr Daten gesammelt werden, "um seine Natur im Detail zu beurteilen."
(http://scr3.golem.de/screenshots/1208/cern_higgs/thumb620/higgs_1.png)
Grund für die Unsicherheit ist die Tatsache, dass keiner der Forscher das Higgs-Boson "gesehen" hat: Das Elementarteilchen zerfällt in Bruchteilen von Sekunden in andere Teilchen, die gemessen werden können. Diese können aber beim Zerfall eines anderen Teilchens entstanden sein, etwa einem, das dem Higgs ähnelt. Das Cern kommentiert allerdings, der Atlas-Wert von 5,9 entspreche einer Chance von 1 zu 500 Millionen, dass in dem Experiment ein solches Signal ohne ein Higgs-Teilchen aufgezeichnet worden wäre.
Quelle : www.golem.de
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Im Experiment Alice ist 2011 wahrscheinlich die höchste von Menschen erzeugte Temperatur entstanden: Mutmaßlich haben rund 5,5 Billionen Grad geherrscht. Die Temperatur entstand, als Blei-Ionen im Large Hadron Collider kollidierten, um ein Quark-Gluon-Plasma zu erzeugen.
Verglichen mit A Toroidal LHC Apparatus (Atlas) und Compact Muon Solenoid (CMS), den Experimenten am Large Hadron Collider (LHC), die wahrscheinlich das Higgs Boson entdeckt haben, ist A Large Ion Collider Experiment, kurz Alice, eher unbekannt. Zu Unrecht: Denn Alice ist das heißeste Experiment am LHC, vielleicht sogar das heißeste überhaupt.
Kurz nach dem Urknall
Außer der Suche nach dem Higgs-Teilchen, dessen mögliche Entdeckung die LHC-Forscher Anfang Juli in Genf bekanntgegeben haben, soll am LHC auch der Zustand simuliert werden, in der Materie sich einige Milliardstel Sekunden nach dem Urknall befand. Dazu lassen die Forscher in dem Teilchenbeschleuniger Blei-Ionen statt Protonen kollidieren.
(http://scr3.golem.de/screenshots/0809/lhc/thumb620/lhc_24.jpg)
Bei den Kollisionen entstehen so hohe Energiedichten, dass ein neuer Materiezustand, das Quark-Gluon-Plasma (QGP), auftritt. Quarks und Gluonen sind die Bausteine, aus denen Hadronen zusammengesetzt sind. Die Quarks werden von Gluonen in einer sehr starken Bindung zusammengehalten. Sekundenbruchteile nach dem Urknall waren diese Teilchen nicht gebunden, sondern bildeten zusammen mit den Gluonen den Materiezustand des Quark-Gluon-Plasmas.
Ungemütliche Bedingungen
Um diesen Zustand herzustellen, müssen höchst ungemütliche Bedingungen herrschen: Temperatur, die 100.000-mal höher ist als die im Innern der Sonne oder eine Dichte, wie sie sonst im Zentrum von Neutronensternen auftritt. Diese treten auf, wenn Blei-Ionen kollidieren. 2011 ließen die Forscher vier Wochen lang Blei-Ionen im LHC kreisen. In dieser Zeit konnten sie etwa 20 Mal soviele Daten sammeln wie im Vorjahr, als sie kurz vor der Winterpause Blei-Ionen durch den LHC jagten.
Im Experiment Alice entstand vermutlich die höchste jemals von Menschen erzeugte Temperatur. Wie heiß es genau war, können die Forscher noch nicht sagen. Sie hätten die Energiewerte noch nicht umgerechnet. Es gebe aber Grund zur Annahme, dass die Temperatur bei 5,5 Billionen Grad gelegen habe, sagte Alice-Sprecher Paolo Giubellino der britischen Fachzeitschrift Nature. Das sei sehr schwierig - bis eine genaue Zahl vorliege, werde es noch einige Wochen dauern, vertröstete Giubellino.
Heißester Eintrag bei Guinness
Immerhin klingt das rekordverdächtig: Bisher hält den der Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC), ein Teilchenbeschleuniger des Brookhaven National Laboratory auf Long Island, im US-Bundesstaat New York. Bei Kollisionen von Gold-Ionen erzielten die Wissenschaftler am RHIC Anfang 2010 eine Temperatur von 4 Billionen Grad - und erhielten dafür einen Eintrag ins Guinness Buch der Rekorde. Die Forscher am RHIC hatten 2005 entdeckt, dass sich das QGP wie eine Flüssigkeit verhält.
Die Forscher der LHC-Experimente Alice, Atlas und CMS sowie die vom RHIC stellen ihre aktuellen Forschungsergebnisse auf der Quark Matter 2012 vor. Die Konferenz findet von 13. bis 18. August in der US-Hauptstadt Washington statt.
Quelle : www.golem.de
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Im LHC sind erstmals unterschiedliche Teilchen aufeinandergeprallt: Die Forscher ließen Protonen statt mit ihresgleichen mit Bleiionen kollidieren. Die Teilchenphysiker machen sich unterdessen Gedanken darüber, wie es weitergeht, wenn der LHC ausgedient hat.
Zum ersten Mal haben Wissenschaftler unterschiedliche Teilchen im Beschleuniger Large Hadron Collider (LHC) eingesetzt: Sie ließen Protonen mit Bleiionen kollidieren. Bisher waren Kollisionen nur mit gleichen Teilchen - also Protonen mit Protonen oder Bleiionen mit Bleiionen - durchgeführt worden.
(http://scr3.golem.de/screenshots/1202/lhc_proton_ion/thumb620/lhc_1.jpg)
Um 1:26 Uhr am Morgen des 13. September 2012 seien die ersten Teilchenstrahlen im LHC kollidiert, berichtet das europäische Kernforschungszentrum Cern. Die Kollisionen seien der Auftakt für eine Experimentenreihe mit Protonen und Schwerionen, die Anfang 2013 stattfinden sollen. Die Kollisionen am Donnerstagmorgen sowie weitere, die für diese Woche geplant sind, dienen der Vorbereitung dieser Versuche, für die der Beschleuniger selbst sowie dessen vier Detektoren angepasst werden müssen.
Strahlen mit verschiedenen Teilchen
Strahlen mit verschiedenen Teilchen durch den LHC zu jagen und aufeinander prallen zu lassen, stelle die Forscher vor einige Schwierigkeiten, erklärt John Jowett, der für die Kollisionen der Bleiionen zuständig ist. Die Kollisionen seien in der Energie asymmetrisch, was die vier Experimente vor Schwierigkeiten stellen.
Zudem bewegen sich Protonen und Ionen mit unterschiedlicher Geschwindigkeit, - obwohl sie beide beinahe mit Lichtgeschwindigkeit durch die 27 Kilometer lange Röhre jagen. Um den Unterschied auszugleichen, mussten die Magnetfelder, die die Teilchen beschleunigen so modifiziert werden, dass die Bahn der Protonen in der Röhre etwas anders ist als die der Ionen.
Im Januar und Februar 2013 wollen die Forscher im LHC Protonen und Schwerionen miteinander kollidieren lassen. Danach wird die Anlage zur Wartung und Instandsetzung eine Zeit lang stillgelegt.
Higgs nachgewiesen?
Der LHC ist derzeit der leistungsfähigste Teilchenbeschleuniger der Welt. Eine der wichtigsten Aufgaben der rund 5 Milliarden Euro teuren Anlage war die Suche nach dem Higgs-Teilchen, einem Elementarteilchen, dessen Existenz der schottische Physiker Peter Higgs in den 1960er vorhergesagt hatte, das aber noch experimentell nachgewiesen werden musste. Das ist inzwischen möglicherweise gelungen.
Der LHC soll noch bis in die 2020er Jahre in Betrieb bleiben. Inzwischen machen sich die Teilchenphysiker bereits Gedanken über die Zeit danach. Auf einem Symposium, das Anfang der Woche in Krakau stattfand, haben sie über die Langzeitstrategie ihrer Wissenschaft beraten. Dazu könnte der Bau eines neuen Beschleunigers zählen. Die neue Röhre könnte 80 Kilometer lang werden.
Quelle : www.golem.de
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Das Time Magazin hat 2012 nicht nur eine Person, sondern auch ein Partikel des Jahres gekürt. Der Titel geht konkurrenzlos an das Higgs-Boson, das mutmaßlich am Large Hadron Collider nachgewiesen wurde.
"Vergesst die Person des Jahres", schreibt das US-Nachrichtenmagazin Time. Die Entdeckung des Higgs-Bosons am Teilchenbeschleuniger Large Hadron Collider (LHC) sei "eine der größten Leistungen der Wissenschaft".
Der ganze Artikel (http://www.golem.de/news/lhc-higgs-wird-elementarteilchen-des-jahres-1212-96500.html)
Quelle : www.golem.de
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Da kann ich nur zustimmen!
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Naja, sicher ist das zunächst eine naheliegende Idee.
Aber "Elementarteilchen des Jahres" sind sicher nicht als regelmäßige Einrichtung zu erwarten.
Was sollte denn z.B. in 2013 folgen können?
Ein erstes wesentliches Partikel Dunkler Materie?
Wohl kaum schon zu erwarten.
Ein nachgewiesenes Gravitron oder Tachyon?
Erst recht nicht.
Und selbst wenn man irgendein Quatsch-Teilchen für 2013 fände, so sinkt doch die Chance für eine neue Entdeckung von Jahr zu Jahr, auch wegen des oft enormen technischen Aufwands.
Sollte allerdings eine völlig neue Kategorie von Elementarteilchen gefunden werden, könnte, wie bei den Quarks, kurzfristig ein ganzer Schwarm zu entdecken sein, dann wieder lange nix.
Entdeckungen und Nachweise kann man ebensowenig zeitlich planen wie neue Erkenntnisse oder Theorien.
Das wird also ganz sicher nix, mit irgendeinem regelmäßigen Schema für "Elementarteilchen des Jahres"
Jürgen
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Im US-Teilchenbeschleuniger RHIC werden voraussichtlich bald keine Schwerionen mehr kollidieren. Wegen Budgetkürzungen im US-Energieministerium soll die Anlage geschlossen werden.
Die USA sollen ihren letzten Hochenergie-Teilchenbeschleuniger, den Relativistic Heavy Ion Collider, schließen. Das hat eine Gruppe von Wissenschaftlern vorgeschlagen. Grund ist das knappe Budget des US-Energieministeriums.
Der Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) gehört zum Brookhaven National Laboratory (BNL) in Upton im US-Bundesstaat New York, das vom US-Energieministerium (Department of Energy, DOE) betrieben wird. Im RHIC lassen Wissenschaftler Schwerionen kollidieren. Bei den Kollisionen entstehen Bedingungen ähnlich denen kurz nach dem Urknall. Aus den Ergebnissen gewinnen Forscher Erkenntnisse über die Entstehung des Universums.
Der ganze Artikel (http://www.golem.de/news/rhic-kein-geld-keine-kollisionen-1301-97275.html)
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Nachdem der LHC knapp drei Jahre lang im Dauerbetrieb gelaufen ist, müssen jetzt wichtige Arbeiten an der Anlage durchgeführt werden. In den kommenden zwei Jahren wird der LHC gewartet und für die volle Leistung aufgerüstet. 2015 sollen wieder Kollisionen stattfinden.
Der Large Hadron Collider (LHC) wird für zwei Jahre stillgelegt. In dieser Zeit werde der Teilchenbeschleuniger gewartet und aufgerüstet, hat das Cern mitgeteilt.
Der Teilchenbeschleuniger sei drei Jahre lang - 2010, 2011 und 2012 - in Betrieb gewesen, unterbrochen nur von wenigen Wochen, in denen Arbeiten an der Anlage durchgeführt werden konnten, erklärt Cern-Technikchef Frédérick Bordry. Diese Zeit sei aber zu kurz gewesen, um nötige Wartungsarbeiten durchzuführen. Diese sollen nun erfolgen.
Der ganze Artikel (http://www.golem.de/news/large-hadron-collider-teilchenbeschleuniger-wird-zwei-jahre-lang-stillgelegt-1302-97612.html)
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Forscher haben ein weiteres Elementarteilchen entdeckt, das sich beim Zerfall anders verhält als sein Antiteilchen. B-Mesonen mit Strangeness sind erst das vierte Teilchen, bei dem ein solches Verhalten nachgewiesen wurde.
Eigentlich hätte nach dem Urknall Materie und Antimaterie in gleicher Menge entstehen müssen. Doch wir leben in einem Universum aus Materie. Die Natur zieht offensichtlich Materie der Antimaterie vor. Cern-Forscher haben einen weiteren Hinweis auf diese Asymmetrie gefunden.
Die Forscher des Experiments Large Hadron Collider beauty (LHCb) haben eine Asymmetrie beim Zerfall von einem weiteren Elementarteilchen festgestellt. B-Mesonen mit Strangeness verhalten sich beim Zerfall anders als ihr Antimaterie-Pendant.
Der ganze Artikel (http://www.golem.de/news/lhc-cern-forscher-entdecken-neue-materie-asymmetrie-1304-98918.html)
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Eine internationale Kooperation von Physikern hat die Pläne für einen neuen Teilchenbeschleuniger veröffentlicht. Auf deren Basis wird jetzt über Finanzierung und Standort entschieden.
International Linear Collider (ILC) heißt das nächste Großprojekt der Teilchenphysik: An diesem Teilchenbeschleuniger soll die Forschungsarbeit des Large Hadron Collider (LHC) fortgeführt werden. Die Linear Collider Collaboration hat die technischen Details zu der Anlage veröffentlicht.
(http://scr3.golem.de/screenshots/1306/ilc/thumb620/ilc-layout.jpg)
Der ILC ist ein 31 Kilometer langer Teilchenbeschleuniger, in dem Wissenschaftler Elektronen und Positronen kollidieren lassen wollen. Anders als der LHC ist der ILC nicht ringförmig. Die Elementarteilchen werden auf zwei geraden Bahnen beschleunigt und sollen dann mit einer Energie von 500 Gigaelektronenvolt (GeV) kollidieren. Zwei Detektoren sollen die Kollisionen aufzeichnen.
Ergänzung zum LHC
Die Anlage wird eine Ergänzung zum LHC: Aus den Experimenten wollen die Physiker unter anderem weitere Erkenntnisse über das Higgs-Boson, das mutmaßlich am LHC entdeckt worden ist, sowie über dunkle Materie gewinnen, die einen Großteil der Materie im Universum ausmacht.
Der jetzt veröffentlichte Technical Design Report (TDR) beschreibt, wie die Anlage aussehen soll, enthält einen Plan zum Bau der Anlage und geht auf Kosten und Risiken ein. Damit ist die Planungsphase abgeschlossen. Der TDR ist die Grundlage, auf der die Regierungen der beteiligten Länder über das Projekt entscheiden.
Morgen mit Bauen anfangen
Die Anwendung sei klar, die Technik verfügbar, sagt Barry Barish von der Linear Collider Collaboration. "Wir könnten morgen anfangen zu bauen. Alles, was wir brauchen, ist eine klare politische Äußerung", fordert er. Es gebe deutliche Anzeichen dafür, dass Japan dieses Projekt im Land haben wolle.
Die Baukosten für die Anlage werden auf knapp acht Millionen US-Dollar geschätzt. Mögliche Standorte sind das Cern in Genf, das Fermilab in den USA oder die japanische Insel Kyushu. Japan gilt derzeit als wahrscheinlicher Standort, weil sich sowohl die Regierung als auch die Wissenschaftler dafür einsetzen.
Quelle : www.golem.de
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Eigentlich sollte der weltgrößte Teilchenbeschleuniger am CERN Ende März wieder hochgefahren werden. Da funkt nun aber wohl ein Kurzschluss dazwischen. Das könnte den Fahrplan um wenige Tage oder aber auch Wochen verzögern.
Ein Kurzschluss verzögert die Vorbereitungen für den zweiten Lauf des Large Hadron Collider (LHC) am CERN. Wie das Europäische Kernforschungszentrum mitteilte, wurden sieben der acht Sektionen des weltgrößten Teilchenbeschleunigers nach den Testläufen bereits für Energien von 6,5 TeV (Tera-Elektronenvolt) freigegeben. Beim letzten sei aber am vergangenen Wochenende in einem der Magneten ein Kurschluss festgestellt worden. Weil die Magneten aber auf weniger als 2 Kelvin (-271,3 Grad Celsius) heruntergekühlt sind, könnte es länger dauern das Problem zu beheben.
Eventuell könnte es nötig werden, für die Reparatur den betroffenen Magneten zu erwärmen und dann wieder herunter zu kühlen. Das könnte dann aber Tage oder sogar Wochen in Anspruch nehmen. Gegenwärtig werde das geprüft, aber die Auswirkungen seien auch in diesem Fall minimal. Man habe mit 2015 ein ganzes Jahr um die verbesserte Maschine zu überprüfen, bevor ab 2016 die Experimente wieder aufgenommen werden soll. CERN-Direktor Rolf Heuer meint dazu, "ein paar Wochen Verspätung beim Versuch der Menschheit, das Universum zu verstehen, ist wenig mehr als ein Augenblinzeln."
Diese Verzögerung steht derzeit am der zweijährigen Ausbauphase des LHC. Einmal wieder hochgefahren, soll er fast doppelt so leistungsfähig sein wie zuvor. Die Protonenstrahlen, die bei ihrer Kollision einen Blick auf die elementarsten Teilchen freigeben, sollen dann bei einer Schwerpunktsenergie von 13 TeV kollidieren. Vor dem Ausbau waren es 8 TeV. Der Ring des LHC liefert dabei quasi die Strahlenbündel an die insgesamt vier eingebauten Experimente, in denen Kollisionen ausgelöst und untersucht werden. Neben Alice und LHCb sind das noch die beiden größeren ATLAS und CMS.
Quelle : www.heise.de
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Zum ersten Mal seit zwei Jahren werden wieder Protonenstrahlen durch den knapp 27 Kilometer langen unterirdischen LHC-Ringtunnel geschickt, teilte das Europäische Kernforschungszentrum (CERN) am Ostersonntag mit.
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Der weltweit größte Teilchenbeschleuniger LHC (Large Hadron Collider) ist nach einer umfassenden Modernisierung an diesem Ostersonntag wieder angelaufen. Zum ersten Mal seit zwei Jahren würden wieder Protonenstrahlen durch den knapp 27 Kilometer langen unterirdischen Ringtunnel geschickt, erklärte das Europäische Kernforschungszentrum (CERN).
Eigentlich sollte der Teilchenbeschleuniger bereits Ende März wieder hochgefahren werden. Ein Kurzschluss in einem der Magnetschaltkreise hatte jedoch zu einer mehrtägigen Verzögerung geführt. Die aktuellen Aktivitäten können in einem Live-Blog des CERN verfolgt werden.
Künftig sollen gegenläufige Protonenstrahlen mit einer Kollisionsenergie von 13 Teraelektronenvolt (TeV) aufeinanderprallen – vor dem LHC-Ausbau waren es maximal 8 TeV. Während der zweiten Phase des LHC-Projekts konzentrieren sich die Wissenschaftler unter anderem auf folgende Themen: Erklärung des Higgs-Mechanismus, Dunkle Materie, Antimaterie, Erzeugung des sogenannten Quark-Gluon-Plasma.
Quelle : www.heise.de
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Am weltgrößten Teilchenbeschleuniger wurden nun zum ersten Mal nach der Wiederinbetriebnahme Teilchenkollisionen ausgelöst. Noch geschah das mit der geringsten Kollisionsenergie und dient erst einmal auch der Kalibrierung.
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An den Experimenten des Large Hadron Colliders (LHC) wurden nun zum ersten Mal nach der erneuten Inbetriebnahme wieder Protonen-Kollisionen durchgeführt. Wie das CERN als Betreiber des weltgrößten Teilchenbeschleunigers mitteilt, wurden Protonen in die Anlagen von ALICE, ATLAS, CMS und LHCb geleitet und dort gezielt zum Zusammenstoß gebracht. Das sei bei einer Gesamtenergie von 900 Gigaelektronenvolt (GeV) geschehen. Mit 450 GeV kommen die Teilchen aus dem letzten vorgeschalteten Beschleuniger, dem Super Proton Synchrotron (SPS). Normalerweise erhalten sie dann auf den Bahnen im LHC ihre Endenergie im Teraelektronenvolt-Bereich, das war aber nicht Teil dieses Probelaufs.
Der nun durchgeführte Test sei ein wichtiger Schritt auf dem Weg zu den angestrebten Kollisionen bei einer Energie von insgesamt 13 Teraelektronenvolt (TeV). Die deutlich schwächeren Zusammenstöße seien dazu gedacht, die einzelnen Experimente zu kalibrieren. Dafür sollen die verschiedenen Teile in den komplexen Detektoren überprüft und weiter synchronisiert werden. Derweil werde auch überprüft, wie stabil die Teilchenstrahlen durch den LHC-Ring unterwegs sind. Auch wenn sie dort bereits die angestrebten 6,5 Teraelektronenvolt erreicht hätten, sei noch viel zu tun, bis in den Experimenten Hochenergiekollisionen durchgeführt werden können.
Quelle : www.heise.de
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Das Standardmodell der Elementarteilchen wackelt vielleicht, doch noch bricht es nicht zusammen. Eine zuvor bei 750 GeV beobachtete Diphoton-Resonanz, die auf ein neues Elementarteilchen hindeutete, hat sich in Luft aufgelöst.
Auf de 38. International Conference on High Energy Physics in Chicago haben Physiker Daten präsentiert, die viele Physiker enttäuschen dürften. Die vermeintlich bei 750 GeV gemessene Resonanz – die auf ein neues Teilchen und Physik jenseits des Standardmodells hinweisen sollte – ist in neuen Daten nahezu komplett verschwunden. Die vorläufigen Daten hatten für Aufruhr in der Welt der Teilchenphysiker gesorgt und mehr als 500 wissenschaftliche Arbeiten nach sich gezogen, wie der New Scientist gezählt hat. Wissenschaftler hatten "endlich" neue Physik gewittert – vom Vetter des Higgs-Teilchens über supersymmetrische Partner des hypothetischen Goldstino bis zur einfachen Zerfallskaskade mit Photonenpaaren.
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Messungen im Dezember hatten die Diphoton-Resonanz mit einer sogenannten lokalen statistischen Signifikanz von 3,9 Sigma ermittelt. Das würde bedeuten, dass die Wahrscheinlichkeit, dass es sich um ein zufälliges Ergebnis handelt, geringer ist als 1:10.000. Spätere Messungen erhöhten die lokale Signifikanz gar auf 4,4 Sigma, entsprechend einer Wahrscheinlichkeit von 1:100.000. Doch Physiker sind insbesondere nach der Hatz auf das Higgs vorsichtig geworden: Erst ab einem 5-Sigma-Ergebnis ist man sich sicher, ein neues Teilchen entdeckt zu haben.
Warnungen übersehen
Die sogenannte globale Signifikanz der Messungen lag allerdings nur etwa 2 Sigma, worauf die Experimentatoren zwar hingewiesen, aber wofür die meisten aber offenbar kein Auge für hatten. Tatsächlich konnte die 2015 gemessene Resonanz in den neueren Messungen nicht nachgewiesen werden und verschwand in den neuen Daten des CMS-Experiments nahezu komplett. Für viele Physiker bedeutet das eine herbe Enttäuschung.
Quelle : www.heise.de
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Den Forschern am weltgrößten Teilchenbeschleuniger ist erneut ein Durchbruch gelungen. Sie konnten ein neues Teilchen nachweisen, das zwar in theoretisch vorhergesagt, aber praktisch vorher noch nicht nachgewiesen worden war.
Physiker haben am Kernforschungszentrum CERN in Genf ein neues Teilchen entdeckt. Ähnlich wie das Higgs-Boson war es theoretisch bekannt, aber der experimentelle Nachweis stand bislang aus, wie das Cern am Donnerstag berichtete (http://press.cern/press-releases/2017/07/lhcb-experiment-charmed-announce-observation-new-particle-two-heavy-quarks). Das Teilchen mit dem Symbol Ξcc++ gehört zur Familie der Baryonen und besteht aus drei Quarks – zwei Charm-Quarks und einem Up-Quark. Seine Masse beträgt demnach 3621 MeV, also viermal so viel wie das bislang schwerste bekannten Baryon.
Das Teilchen sei im größten Teilchenbeschleuniger der Welt bei der Kollision von Protonen entstanden, sagte Forschungsdirektor Giovanni Passaleva der Deutschen Presseagentur. "Das Teilchen hat nur 0,0000000000005 Sekunden existiert, und es hat sich dabei etwa um ein 50 bis 100-millionstel eines Meters bewegt", sagte er. Genug für die Physiker, um seine Existenz nachzuweisen. Sie konnten die Bestandteile, in die das Teilchen zerfallen war, aufspüren und so eindeutige Rückschlüsse ziehen.
Der Teilchenbeschleuniger ist seit 2008 in Betrieb und bei den Kollisionen wird inzwischen eine weltweit einmalige Schwerpunktsenergie von 13 TeV erreicht. Neben vielen anderen Experimenten sind die Physiker einem der größten Rätsel der Physik auf der Spur: der dunklen Materie. Daraus besteht der Großteil des Universums, aber sie ist bislang nicht experimentell nachgewiesen worden.
Quelle : www.heise.de