Morgen werden zwei gegenseitig umlaufende Protonenstrahlen erstmals mit einer Energie zusammenstoßen, die vorher noch kein Teilchenbeschleuniger erreicht hat. Die dabei entstehenden Bedingungen sollen vergleichbar mit jenen sein die ein Billionstel Sekunden nach dem Urknall vor 13,7 Milliarden Jahren herrschten. Es ist für die Betreiber des "Large Hadron Collider" (LHC) eine große Herausfoderung, die beiden Teilchenstrahlen zusammenzuführen.
"Es ist so, als wenn sich zwei Stecknadeln auf halbem Weg durch den Atlantik exakt an einem Punkt treffen sollen", sagt Steve Myers, Leiter der Beschleunigergruppe am Cern.
Wenn alles nach Plan verläuft, werden mit diesem Tag offiziell die umfangreichen Experimente mit dem LHC beginnen. Dabei wollen die Forscher bisher unbekannte Teilchen entdecken und neue Erkenntnisse über die Entstehung des Universums erhalten.
Bereits im vergangenen Jahr hatte man schon einmal zum Test Wasserstoffkerne im LHC aneinander geschossen. Nach einer mehreren Wochen andauernden Vorbereitungsphase ist man nun für den nächsten Schritt bereit. Ab neun Uhr sollen die Teilchenstrahlen auf eine Energie von 3500 Milliarden Elektronenvolt (Gigaelektronenvolt, GeV) beschleunigt werden, bevor man sie zunächst an einer Stelle und dann später an vier Stellen zusammenführt. Bei der Kollision vonzwei Elektronen werden 7000 GeV freigesetzt. Dies ist die Hälfte der maximalen Kollisionsenergie für die das LHC ausgelegt ist. Diese Kollisionsenergie soll bis zum Herbst 2011 nicht überschritten werden. Anschließend soll der LHC so ausgerüstet werden, dass er ab dem Frühjahr 2012 zwei Protonenstrahlen mit der doppelten Energie umlaufen können.
Die im LHC kreisenden Partikel werden nur das Siebenfache der Bewegungsenergie von fliegenden Mücken besitzen, da diese bei der Kollision praktisch auf einen Punkt konzentriert wird, hat sie extreme Auswirkungen. Laut der Energie-Masse-Beziehung von Albert Einstein entstehen dabei Myriaden von Sekundärteilchen, deren Eigenschaften die Forscher des Cern in der nun bevorstehenden Messphase detailliert messen werden. Nur so sind die Forscher dazu in der Lage, herauszufinden was sich bei den Teilchenkollisionen abgespielt hat. Mit Hilfe von Detektoren werden die Fragmente registriert.
Man hofft darauf, bei der erreichten Energie zahlreiche unbekannte Teilchen zu erzeugen, die zuvor noch von keinem existierenden Teilchenbeschleuniger gesichtet wurden. Ganz oben auf der Wunschliste der Forscher stehen die sogenannten Higgs-Teilchen. Die Existenz dieser Teilchen könnte erklären, warum die bekannten Elementarteilchen eine eigene für sietypische Masse besitzen und warum das Proton 1836 Mal schwerer ist als ein Elektron. Peter Higgs von der Universität Edinburgh hatte diese Teilchen vor über v40 Jahren vorausgesagt. Nun hoffen Forscher darauf, die Existenz der Higgs-Teilchen beweisen zu können. Man hofft darauf viele offene Fragen in der Teilchenphysik beantworten zu können. Beispielsweise ist es immer noch unklar, warum es im Universum Materie, aber keine Antimaterie gibt. Beides sei ursprünglich während des Urknalls zu gleichen Teilen hervorgegangen. Woraus besteht dunkle Materie, aus dem die überwiegende Materie des Kosmos besteht. Diese kann man selbst mit leistungsfähigen Teleskopen nicht sichten.
Für die Forscher wäre es sensationell, wenn sich Hinweise auf Extradimensionen zeigen würden. Zusätzliche Raumdimensionen, die sich normalerweise nicht wahrnehmen lassen. Diese sind laut einigen ernstzunehmenden physikalischen Theorien durchaus denkbar. Dann wäre man dazu in der Lage, die Quanten- und Gravitationstheorie unter einen Hut zu bringen. Es könnten sich sogar für einen kurzen Moment winzige schwarze Löcher bilden. Laut Berechnungen der Physiker würden sich diese allerdings sofort wieder zerstrahlen. Damit wären sie also ungefährlich.
Einige sehen in diesen winzigen schwarzen Löchern jedoch eine Gefahr für die Menschheit. Sie befürchten diese Minilöcher könnten sich zu großen schwarzen Löchern entwickeln. Experten versicherten jedoch, dass diese Befürchtungen auf falschen Interpretationen der Relativitätstheorie basieren.

(mb); STVC-Meldung vom 29.03.2010; Quelle: FAZ [1092 Aufrufe; 0 Kommentare]

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