Neuer Weltrekord für CERN-Teilchenbeschleuniger
Diese Woche wurde am Europäischen Kernforschungszentrum CERN in Genf, Schweiz, ein neuer Weltrekord aufgestellt, als die beiden im weltgrößten Teilchenbeschleuniger (Large Hadron Collider, LHC) kreisenden Protonenstrahlen eine Energiemenge von 1,18 Tera-Elektronenvolt (1,18 Billionen Volt) erreichten. Damit wurde die bisherige Bestmarke von 0,98 TeV eines US-amerikanischen Teilchenbeschleunigers übertroffen. Nach einjährigem Stillstand aufgrund einer Störung im Kühlsystem, bei der es zum Austritt von Helium kam, wurde der LHC nun wieder neu gestartet. CERN, das weltweit größte und führende Labor für Teilchenphysik, musste die ursprünglich für April geplante Wiederinbetriebnahme auf November verschieben. "Wir sind immer noch überrascht, dass der Neustart des LHC so glatt vonstatten geht", sagte Rolf Heuer, Direktor von CERN. "Das ist einfach fantastisch - wie bei einem neuen Auto - wir fahren es langsam an. Aber es gibt noch eine Menge zu tun, bevor die Experimente 2010 beginnen. Und bis dahin ist der Sekt schon kalt gestellt." Mit Teilchenbeschleunigern werden hochmoderne physikalische Experimente durchgeführt, um das Rätsel der Dunklen Materie zu erforschen. Beim Zusammenstoß gegenläufig gerichteter Teilchenstrahlen entstehen die Bedingungen, unter denen grundlegende Fragen der Naturwissenschaft und zur Beschaffenheit von Materie geklärt werden können. Die Forscher wollen erstes Licht ins dunkle Universum nach dem so genannten "Urknall" bringen, der gemeinhin als Ursprung des Universums gilt. Am 20. November wurden Teilchenstrahlen in den LHC injiziert, in den folgenden Tagen ließen die Techniker abwechselnd gegenläufige Strahlen mit einer Injektionsenergie von 450 Giga-Elektronenvolt (GeV) in dem Ring kreisen. Die Lebensdauer des Strahls wurde langsam auf 10 Stunden erhöht. Am 23. November zirkulierten die Strahlen erstmals nebeneinander und die vier LHC-Detektoren erfassten erste Kollisionsdaten. "Ich war bereits vor 20 Jahren dabei, als wir im CERN den letzten großen Teilchenbeschleuniger, LEP (Large Electron Positron) in Betrieb nahmen", sagte Steve Myers, Direktor für Beschleuniger und Technologie am CERN. "Damals war ich überzeugt, eine großartige Anlage vor mir zu haben, aber das hier ist etwas völlig anderes. Mit dem LEP benötigten wir damals Tage oder Wochen, mit dem LHC hingegen nur noch wenige Stunden. Die Zeichen stehen also günstig für ein großartiges Forschungsprogramm." Der nächste Schritt bei der Wiederinbetriebnahme des LHC ist die Erhöhung der Strahlenintensität, bevor Kollisionsdaten aufgezeichnet werden, was noch vor Ablauf dieses Jahres passieren soll. Bis jetzt wurden die Versuche mit einem Pilotstrahl niedriger Intensität durchgeführt. Um aussagefähige Daten zur Kollision von Protonen zu erhalten, muss die Intensität der Strahlen jedoch erhöht werden. Beim jetzigen Hochfahren soll getestet werden, ob die Bedingungen für den Einsatz eines hochintensiven Strahls sicher und stabil genug sind. Das Genfer Forschungszentrum CERN wird von den Mitgliedstaaten Österreich, Belgien, Bulgarien, Tschechien, Dänemark, Finnland, Frankreich, Deutschland, Griechenland, Ungarn, Italien, Niederlanden, Norwegen, Polen, Portugal, Slowakei, Spanien, Schweden, Schweiz und dem Vereinigten Königreich finanziert. Beobachterstatus haben Indien, Israel, Japan, Russland, die Türkei, die Vereinigten Staaten, UNESCO und die Europäische Kommission.
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