Physik Proton am Ende des Tunnels

Jubel in Genf: Die größte Maschine aller Zeiten hat ihren ersten Strahl aus Atomkernen erfolgreich auf die Reise geschickt. Die ganz große Show aber steht noch bevor

Am Anfang war das Licht: Der erste Protonenstrahl hat den 27 Kilometer langen Tunnel des LHC erfolgreich durchflogen

Am Anfang war das Licht: Der erste Protonenstrahl hat den 27 Kilometer langen Tunnel des LHC erfolgreich durchflogen

Es ist 10.25 Uhr, als Rolf-Dieter Heuer in Hamburg im Deutschen Elektronen-Synchrotron aufschreckt. Gerade hat er den Journalisten noch erklärt, dass die sogenannte Weltmaschine, der Large Hadron Collider (LHC) am europäischen Kernforschungszentrum CERN, Licht ins Dunkle des Universums werfen werde. Jetzt hätte der designierte Chef des CERN den entscheidenden Moment beinahe verpasst: Als er auf den Bildschirm hinter sich blickt, kann er sehen, wie Mitarbeiter und Physiker im fernen Genf in Beifall ausbrechen. Im LHC-Kontrollzentrum feiern sie den ersten Strahl aus Atomkernen, der den 27 Kilometer langen Magnettunnel des größten Teilchenbeschleunigers der Welt soeben passiert.

"Das ist fantastisch", schwärmt Heuer, "ich bin schlichtweg begeistert". Noch den ganzen Vormittag sprechen die Beteiligten von einem historischen Moment, auch wenn diese Geschichtsträchtigkeit eher schwach ins Auge sticht. Für wenige Sekundenbruchteile flackert ein heller Punkt auf dem Schirm des Genfer Kontrollzentrums auf - das ist alles. Der Punkt immerhin liefert den Beweis dafür, dass der Teilchenstrom den Beschleunigerring durchlaufen hat. Zunächst wird der Strahl nur durch Teile des LHC geleitet. Erst nach einer guten Stunde schicken die Forscher die Kerne erstmals durch den gesamten unterirdischen Riesen-Tunnel. "Ein toller Erfolg", sagt Heuer.

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Vom Funktionieren des drei Milliarden Euro teuren Mammutprojektes, an dem Deutschland sich in den letzten 15 Jahren mit insgesamt 800 Millionen Euro beteiligt hat, hängt die Zukunft der modernen Physik ab. Der LHC wurde gebaut, um keine geringere Frage als die nach dem Ursprung des Kosmos zu klären.

Er soll dabei unter anderem das Higgs -Boson finden, das letzte noch gesuchte Elementarteilchen, das die Masse unserer Materie erklären könnte, bislang aber noch reine Theorie ist. Um das Gottesteilchen zum Teil unserer Realität zu machen, werden im Magnettunnel des LHC Atomkerne fast mit Lichtgeschwindigkeit kollidieren. Die winzigen Teilchen von einem milliardstel Gramm Masse werden dabei die Energie eines startenden Jumbojets in sich vereinigen. Das entspricht etwa jener Energiedichte, die ein Sekundenbruchteil nach dem Urknall frei wurde. Am Ende sollen im LHC etwa 600 000 solcher Urknällchen pro Sekunde stattfinden.

Die ersten Kollisionen und damit die eigentlichen Experimente des Teilchenbeschleunigers finden zwar nicht vor Ende dieses Jahres statt. Rolf-Dieter Heuer ist allerdings sichtlich zufrieden mit der Inbetriebnahme des LHC: "Das war sehr kurz, das hätte durchaus länger dauern können". Erste wissenschaftliche Ergebnisse erwartet er erst in den kommenden Jahren. Die Auswertung der ungeheuren Datenmengen und die Lösung des Rätsels Urknall werde viel Zeit in Anspruch nehmen: "Wir müssen uns alle noch gedulden, doch seien sie unbesorgt: Wir werden sie auf dem Laufenden halten".

 
Leser-Kommentare
  1. Phantastisch. Wie Rolf Dieter Heuer in einem vorangegangenen Interview sagte, kann es sein, dass man das Higgs Teilchen findet oder auch nicht. Hawkings soll 100 Pounds auf die zweite Alternative gewettet haben. In jedem der beiden Faelle wird unser physikalisches Weltbild sich aendern. Persoenlich glaube ich, auf Grund einiger Beobachtungen und Ueberlegungen, dass man kein solches Teilchen findet, sondern dass sich voellig neue Erkenntnisse ueber die Natur des Raumes ergeben:
    1. Quantenphysikalische Beobachtungen nach Feynman erzwingen zur Bestimmung des Weges eines Photons die Beruecksichtigung der ganzen Umgebung, in dem das Photon sich bewegt.
    2. Waehrend die starke und die schwache massnanziehung sowie der Elektromagnetismus innerhalb enger Grenzen Gueltigkeit haben, in denen der Teilchenaustausch zur Uebertragung dieser Kraefte ohne weiteres den Gesetzen der Relativitaetstheorie, insbesondere der Begrenztheit der Lichtgeschwindigkeit unterliegen koennte, ergibt sich bei der Gravitation diesbezueglich ein Dilemma.
    3. Der Verschraenkungszusammenhang zweier Teilchen, die aus der Spaltung eines Photons entstanden sind machen den Bezug zwischen diesen Teilchen unabhaengig von unserer Raumauffassung. Auch bei Milliarden Lichtjahren Entfernung ergibt sich bei der Veraenderung bei einem Teilchen "unmittelbar auch die Veraenderung des anderen.
    4. Die mittlerweile durch den Kasimireffekt genauer beobachtete Feldspannung in einem Vakuum und die fuer den Raum heute geforderte Raumfluktuation lassen vermuten, dass der Raum selbst Eigenschaften hat, die auf groessere "simultane" Zusammenhaenge hindeuten.

    Oder Nicht??

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    • Anonym
    • 15.09.2008 um 10:09 Uhr

    Allein der Gedanke ,dass Stephen Hawkins "gewettet " hat-zeigt mir als Hausfrau und Mutter ,dass nichts 100%tig vorrausplanbar ist.......Somit gibt`s schon 2 Alternativen mit Risiko und Gruselfaktor?Auch wenn Hawkins nicht gewettet haben sollte :Solange es wissenschaftliche Versuche gibt -in dieser "göttlichen Anmaßung" (alleine das Wort Versuch schreckt ab....klingt nicht 100%tig....) wird es auch Fehler und Fehleinschätzungen geben....Ganz gruslig ist die Vorstellung,dass sich keiner der Beteiligten sicher ist-dass gerätselt und geraten -gefach- und geschwachsimpelt wird......und zu guter o. schlechter Letzt wieder keiner "Schuld" war-da nicht mehr vorhanden.
    Wenigstens wurde diesr LHC namentlich sehr schööööön verniedlicht,denn Teilchenbeschleuniger hört sich doch sehr harm-los an....bis die Fetzen fliegen....oder?

    • Anonym
    • 15.09.2008 um 10:09 Uhr

    Allein der Gedanke ,dass Stephen Hawkins "gewettet " hat-zeigt mir als Hausfrau und Mutter ,dass nichts 100%tig vorrausplanbar ist.......Somit gibt`s schon 2 Alternativen mit Risiko und Gruselfaktor?Auch wenn Hawkins nicht gewettet haben sollte :Solange es wissenschaftliche Versuche gibt -in dieser "göttlichen Anmaßung" (alleine das Wort Versuch schreckt ab....klingt nicht 100%tig....) wird es auch Fehler und Fehleinschätzungen geben....Ganz gruslig ist die Vorstellung,dass sich keiner der Beteiligten sicher ist-dass gerätselt und geraten -gefach- und geschwachsimpelt wird......und zu guter o. schlechter Letzt wieder keiner "Schuld" war-da nicht mehr vorhanden.
    Wenigstens wurde diesr LHC namentlich sehr schööööön verniedlicht,denn Teilchenbeschleuniger hört sich doch sehr harm-los an....bis die Fetzen fliegen....oder?

    • Anonym
    • 10.09.2008 um 18:58 Uhr

    sind sie ausgelassen und feiern, aber ...

    • Anonym
    • 10.09.2008 um 19:12 Uhr

    Kot in Cern, ein drei Milliarden Euro verschlingendes Narrenprojekt, eine ungeheurliche Provokation dar, nicht unähnlich der Film-Mondlandungspostillen der USA. Dann diese missratene Sängerknabenschaft der Weltwissenschaftler, welche alle in Wettkampf-Position gegangen sind gegen IHN zum Tauziehen. Die Ärmel hochgekrempelt packen sie das Seilande entschlossen an, am anderen Ende ..

    Wenn ER Erbarmen hat, wird es nur komisch, wenn ER leicht zornig ist, tragisch-komisch, wenn ER aber wütend ist, wird's ein Grauen

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    • Crest
    • 10.09.2008 um 20:40 Uhr

    stellen wir uns also mal den Standpunkt, dass "ER" das physikalische
    Universum geplant, designed und implementiert hat. Lückenlos.
    Dann würde eine Wartungsphase sich erübrigen und das was
    geschieht, geschieht im Rahmen der (zertifizierten) Naturgesetze.
    Ginge ja gar nicht anders.

    Also - dann zögen wir doch an einem Strang.

    Herzlichst Crest

    Man weiss vorher nie so genau wofür Grundlagenforschung gut ist. Aber ohne eine Menge Grundlagenforschung würden Chips von Intel und AMD nicht funktionieren und Sie würden keine Kommentare schicken.

    Wenn Sie Forschung ablehen seien Sie konsequent und schmeissen Sie ihren Rechner weg und leben wieder in einem Erdloch!!!

    .. um sich mal über unchristliche Investitionen Gedanken zu machen!

    Ich bin ja auch der Meinung, man sollte lieber mehr Geld in neue Kreuzzüge investieren um die wahren Werte Christi in die Welt zu tragen. Um IHN - seine großbuchstäbliche unvergleichliche Superexzellenz - zu ehren wären diese selbstverständlich mit historischen Waffen auszutragen!

    http://sysout.twoday.net/...

    • Crest
    • 10.09.2008 um 20:40 Uhr

    stellen wir uns also mal den Standpunkt, dass "ER" das physikalische
    Universum geplant, designed und implementiert hat. Lückenlos.
    Dann würde eine Wartungsphase sich erübrigen und das was
    geschieht, geschieht im Rahmen der (zertifizierten) Naturgesetze.
    Ginge ja gar nicht anders.

    Also - dann zögen wir doch an einem Strang.

    Herzlichst Crest

    Man weiss vorher nie so genau wofür Grundlagenforschung gut ist. Aber ohne eine Menge Grundlagenforschung würden Chips von Intel und AMD nicht funktionieren und Sie würden keine Kommentare schicken.

    Wenn Sie Forschung ablehen seien Sie konsequent und schmeissen Sie ihren Rechner weg und leben wieder in einem Erdloch!!!

    .. um sich mal über unchristliche Investitionen Gedanken zu machen!

    Ich bin ja auch der Meinung, man sollte lieber mehr Geld in neue Kreuzzüge investieren um die wahren Werte Christi in die Welt zu tragen. Um IHN - seine großbuchstäbliche unvergleichliche Superexzellenz - zu ehren wären diese selbstverständlich mit historischen Waffen auszutragen!

    http://sysout.twoday.net/...

    • zetti
    • 10.09.2008 um 19:27 Uhr

    Oh Ja - ER sieht es am liebsten, wenn das Geld in Waffen investiert wird. ICH sehe es lieber in de Grundlagenforschung, damit religiöse Eiferer kein Geld für Raketen haben.
    Zetti

    • Anonym
    • 10.09.2008 um 19:54 Uhr

    Hochehrenvoller Richter und Bewahrer und Behüter aller Erkenntnis- Schätze. In welche Tunnel-Löcher blickten SIE, als IHNEN jene lichtvollen Worte zukamen, die SIE in Nummero Vier ehrlich und aufrichtig ablegten?
    IHRE wissende Meinung: "ER sieht es am liebsten, wenn das Geld in Waffen investiert wird", riecht stark nach den geistigen Ausdünstungen der Tunnelforscher und Spökesmacher und Amateur-Tauzieher aus Cern, welche es vorziehen, in faulem Gewässer zu baden und sich von Aas ernähren.

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    • zetti
    • 12.09.2008 um 8:03 Uhr

    In den selben wie Sie. Nur ohne rosarote Brille.
    Zetti

    • zetti
    • 12.09.2008 um 8:03 Uhr

    In den selben wie Sie. Nur ohne rosarote Brille.
    Zetti

  2. In der Bildunterschrift heißt es: "Am Anfang war das Licht: Der erste Photonenstrahl hat den 27 Kilometer langen Tunnel des LHC erfolgreich durchflogen"

    Soweit ich das weiß, erfahren nur elektrische Ladungen und nicht elektromagnetische Wellen eine Ablenkung im Magnetfeld. Wie soll dann der Tunnelring von Photonen (Licht) durchflogen werden, die bekanntlich ungeladen sind? Oder wurde etwa ein Glasfaserkabel verwendet??

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    Natürlich laufen keine Photonen um, wie's in der Bildlegende heißt, sondern Protonen.

    Das ist leider nicht die einzige Schlampigkeit: Meines Erachtens gravierender ist die Bemerkung zur Kollisionsenergie: Der "startende Jumbojet" mag dieselber Energie haben wie alle umlaufenden Protonen im Strahl zusammen, verteilt über 27 Kilometer. Doch bei einer Kollision von zwei Protonen ist die Energie dann doch deutlich kleiner: Die ist dann nur noch etwa so groß wie die von zusammenstoßenden Moskitos.

    Und natürlich fordert die kommentar- und hirnlose Verwendung dieses bescheuerten Namens "Gottesteilchen" für das Higgs die Kommentare heraus, die diesen Kommentarfaden ertränken.

    Natürlich laufen keine Photonen um, wie's in der Bildlegende heißt, sondern Protonen.

    Das ist leider nicht die einzige Schlampigkeit: Meines Erachtens gravierender ist die Bemerkung zur Kollisionsenergie: Der "startende Jumbojet" mag dieselber Energie haben wie alle umlaufenden Protonen im Strahl zusammen, verteilt über 27 Kilometer. Doch bei einer Kollision von zwei Protonen ist die Energie dann doch deutlich kleiner: Die ist dann nur noch etwa so groß wie die von zusammenstoßenden Moskitos.

    Und natürlich fordert die kommentar- und hirnlose Verwendung dieses bescheuerten Namens "Gottesteilchen" für das Higgs die Kommentare heraus, die diesen Kommentarfaden ertränken.

    • Crest
    • 10.09.2008 um 20:40 Uhr

    stellen wir uns also mal den Standpunkt, dass "ER" das physikalische
    Universum geplant, designed und implementiert hat. Lückenlos.
    Dann würde eine Wartungsphase sich erübrigen und das was
    geschieht, geschieht im Rahmen der (zertifizierten) Naturgesetze.
    Ginge ja gar nicht anders.

    Also - dann zögen wir doch an einem Strang.

    Herzlichst Crest

  3. Man weiss vorher nie so genau wofür Grundlagenforschung gut ist. Aber ohne eine Menge Grundlagenforschung würden Chips von Intel und AMD nicht funktionieren und Sie würden keine Kommentare schicken.

    Wenn Sie Forschung ablehen seien Sie konsequent und schmeissen Sie ihren Rechner weg und leben wieder in einem Erdloch!!!

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    • Anonym
    • 10.09.2008 um 21:21 Uhr

    Werter User9876, was mich erschüttert ist nicht die Forschung als einem Phänomen sozusagen als menschliches Projekt in Arbeit, sondern die unverschämte Arroganz einer Herde von Forschern, die sich für viel Geld verdingen lassen um an etwas ungeheuerliches Eitles herumzufummeln, wo sie selbst überhaupt nicht gewiss sein können, ob es den Erdenbewohnern am Ende zum Guten oder Bösen dienen nachwirken wird. Und wenn wir ehrlich sind, dann dient dieser ganze Zirkus in Cern nur einem einzigen Ziele...
    Forschung im humanistisch-christlichen Sinn realisiert, muss kein kirchendienerischer Vorgang sein, der nur so forscht, wie es aufgetragen würde. Freies Forschen zum Wohle der Menschen aber mit Respekt vor dem Schöpfer und seinen Geboten empfände ich als die angemessene Grenze des richtigen Handelns.

    • Anonym
    • 10.09.2008 um 21:21 Uhr

    Werter User9876, was mich erschüttert ist nicht die Forschung als einem Phänomen sozusagen als menschliches Projekt in Arbeit, sondern die unverschämte Arroganz einer Herde von Forschern, die sich für viel Geld verdingen lassen um an etwas ungeheuerliches Eitles herumzufummeln, wo sie selbst überhaupt nicht gewiss sein können, ob es den Erdenbewohnern am Ende zum Guten oder Bösen dienen nachwirken wird. Und wenn wir ehrlich sind, dann dient dieser ganze Zirkus in Cern nur einem einzigen Ziele...
    Forschung im humanistisch-christlichen Sinn realisiert, muss kein kirchendienerischer Vorgang sein, der nur so forscht, wie es aufgetragen würde. Freies Forschen zum Wohle der Menschen aber mit Respekt vor dem Schöpfer und seinen Geboten empfände ich als die angemessene Grenze des richtigen Handelns.

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