Mo, 20. August 2018

Urknall-Maschine

11.09.2008 20:47

Die ersten Bilder aus dem LHC!

Das Wissenschaftsmagazin "New Scientist" hat die ersten Bilder aus der Urknall-Maschine "Large Hadron Collider" des europäischen Kernkraftforschungszentrums CERN ergattert. Auf den Bildern (siehe Video oben) ist zu sehen, wie Protonen an einem der sogenannten Kollimatoren zerschellen, das sind die Elemente des LHC, die den Strahl auf Kurs halten. Die Teilchen waren zu diesem Zeitpunkt mit 99,9998% Lichtgeschwindigkeit unterwegs. Indes wurde bekannt, dass der Traumstart am Mittwoch in der Nacht davor beinahe hätte abgebrochen werden müssen.

„Es ist ein fantastischer Moment“, sagte Projektleiter Lyn Evans, der im CERN-Kontrollzentrum am Mittwoch den Startschuss für die ersten schnellen Protonen gegeben hatte. „Wir können nun eine neue Ära im Verständnis des Beginns und der Entwicklung des Universums erwarten.“ Exakt um 9.33 Uhr hatte es erstmals auf einem der Kontrollschirme geblitzt: Evans konnte melden, dass der Protonenstrahl erfolgreich die ersten drei der insgesamt 26,7 Kilometer langen, mit starken Magneten bestückten Vakuumröhre durchquert habe.

Schrittweise wurde der Strahl danach in die acht Sektoren des Ringbeschleunigers geschossen. Um 10.28 Uhr brach wie bei einem gelungenen Raketenstart Jubel im Kontrollzentrum aus. Zwei Blitze auf einem Bildschirm kündeten davon, dass der Protonenstrahl erstmals durch die gesamte Röhre gerast war. Evans war begeistert von dem Tempo, mit dem dieser Schritt glückte - die Experten hatten mit mehreren Stunden gerechnet. Beim Vorgänger des LHC hatte es etwa einen halben Tag gedauert. „Man könnte sagen: Das ist ein kleiner Schritt für ein Proton, aber ein großer Sprung für die Menschheit“, jubelte der Physiker Nigel Lockyer vom TRIUMF-Laboratorium in Kanada in Anlehnung an Neil Armstrongs Spruch beim Betreten des Mondes.

Kühlung über Nacht repariert
Dabei war der Startschuss für eine der größten je von Menschenhand gebauten Maschinen beinahe ins Wasser gefallen. Damit die Magneten in der Röhre funktionieren, müssen sie auf 1,9 Kelvin, also rund minus 271 Grad bzw. knapp über dem absoluten Nullpunkt, heruntergekühlt werden. Die Kühlung versagte am Abend vor dem Experiment, man stand kurz davor, den Start abzusagen. Doch die Forscher arbeiteten die Nacht durch und konnten das Problem rechtzeitig beheben.

„Er ist eine Entdeckermaschine“
In den nächsten Tagen geht es nun darum, Protonen mehr als eine Runde durch den LHC drehen zu lassen. Bisher wurde auch nur im Uhrzeigersinn geschossen. Damit später eine Kollision zwischen zwei Protonen möglich ist, müssen sie auch in dieser Richtung perfekte Runden laufen können. Der derzeitige CERN-Generaldirektor Robert Aymar bezeichnet den LHC als „Entdeckermaschine". Das Forschungsprogramm setze „eine Tradition der menschlichen Neugier fort, die so alt ist wie die Menschheit selbst“. Die Forscher hoffen, dank des LHC in den nächsten 15 Jahren bahnbrechende neue Einblicke in die Physik zu bekommen. „Das ist ein historischer Moment“, sagte auch der designierte neue CERN-Generaldirektor Rolf-Dieter Heuer. „Ich bin schlichtweg begeistert.“

Viele Österreicher arbeiten am Projekt mit
Möglich wurde das einzigartige Experiment des Europäischen Kernforschungszentrums unter anderem mit großer Unterstützung aus Österreich. Zahlreiche heimische Wissenschaftler arbeiten seit Jahren an diesem Versuch der Superlative. In vorderster Reihe steht etwa die steirische Teilchenphysikerin Felicitas Pauss. „Die Frage lautet: Was ist mit der Antimaterie passiert, als sich das Universum nach dem Urknall ausgedehnt hat?“, so Pauss, die an der renommierten Technischen Hochschule Zürich lehrt.

Auch die junge Waldviertlerin Forscherin Verena Kain ist bei dem CERN-Experiment dabei. Als verantwortliche Ingenieurin nahm sie beim Start des Teilchenbeschleunigers eine wichtige Funktion ein: „Wir treffen die letzten Entscheidungen und versuchen, die Kontrolle zu bewahren.“

Drei Milliarden Euro
Der Teilchenbeschleuniger verläuft 100 Meter unter der Erde im Grenzgebiet Frankreichs und der Schweiz, die Planungen für das Projekt liefen seit 1983. Der „Large Hadron Collider“ (großer Hadronen-Speicherring) ist nach CERN-Angaben die größte Maschine, die Menschen je gebaut haben. Dem Forschungszentrum zufolge hat der Bau des Ringbeschleunigers alleine rund drei Milliarden Euro gekostet. Mit ersten forschungsrelevaten Ergebnissen der gigantischen Maschine ist allerdings frühestens im nächsten Jahr zu rechnen.

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