Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Cern: Freude über den Zusammenstoß

06.04.2010
Am vergangenen Dienstag hatten Physiker weltweit Grund zum Jubeln: Im weltgrößten Teilchenbeschleuniger sind in der Nähe von Genf zum ersten Mal Protonen mit bisher unerreichter Energie aufeinander geprallt.

An der Auswertung der Daten sind auch Physiker der Universität Würzburg beteiligt.

Der Zusammenprall war gewaltig: Mit einer Gesamtenergie von sieben Teraelektronenvolt sind am Dienstag, 30. März, im europäischen Teilchenbeschleuniger LHC - dem Large Hadron Collider - zwei Protonenstrahlen zusammengestoßen. Noch nie zuvor waren bei ähnlichen Experimenten solch hohe Energien erreicht worden. Aus den Daten, die nach der Kollision gewonnen wurden, hoffen Wissenschaftler neue Erkenntnisse über den Aufbau von Elementarteilchen und die Physik kurz nach dem Urknall gewinnen zu können.

Suche nach dem Unerwarteten

Der LHC ist der größte und leistungsfähigste Teilchenbeschleuniger der Welt. In seiner 27 Kilometer langen, kreisförmigen Tunnelröhre unter dem Grenzgebiet zwischen Frankreich und der Schweiz beschleunigen Physiker zwei gegenläufige Protonenstrahlen und lassen sie dann - beobachtet von gigantischen Detektoren - aufeinander prallen. In dem scheinbaren Chaos der Kollision suchen die Wissenschaftler nach Hinweisen auf neue Teilchen - oder nach dem "Unerwarteten", wie Professor Thomas Trefzger sagt.

Trefzger ist Inhaber des Lehrstuhls für Physik und ihre Didaktik an der Universität Würzburg. Gemeinsam mit Raimund Ströhmer, Professor für experimentelle Hochenergiephysik an seinem Lehrstuhl, ist er für den Würzburger Beitrag an dem gewaltigen Experiment verantwortlich. Trefzger und sein Team sind am Atlas-Experiment beteiligt, einem von insgesamt vier Experimenten, die an dem Teilchenbeschleuniger laufen. Atlas ist ein Teilchendetektor, mit dem die Forscher die Eigenschaften von Quarks und Leptonen ergründen sowie ein Teilchen namens Higgs-Boson nachweisen wollen.

Langwierige Auswertung

"Wir haben jetzt Zugriff auf die Daten und werden sie in den kommenden Monaten analysieren", schildert Trefzger seine Arbeit. Dank der Zusammenarbeit mit weiteren 14 Universitäten in Deutschland verfügen die Physiker über ein leistungsstarkes Rechner-Netzwerk, das sie mit ihren Daten aus der Tunnelröhre füttern. "Wir starten eine Analyse auf dem Computer, gerechnet wird, wo gerade Kapazitäten frei sind, und dann kommen die Ergebnisse", erklärt Trefzger. Bis eine definitive Aussage über die Existenz neuer Teilchen getroffen werden kann, können allerdings gut und gerne ein bis zwei Jahre vergehen. Und dann beginnt die Interpretation.

Neue Elementarteilchen, das Higgs-Teilchen, Super-Symmetrie: Für all dies hoffen die Wissenschaftler Hinweise in den Teilchenspuren zu entdecken. Festgelegt sind sie in ihrer Suche allerdings nicht: "Wir können auch das Unerwartete entdecken", sagt Trefzger - indem man eine Besonderheit in den Daten beobachtet, die Rückschluss auf unbekannte Phänomene erlaubt.

Regelmäßige Aufenthalte im Kontrollraum

Seit 14 Jahren ist Thomas Trefzger am Aufbau des Teilchenbeschleunigers im europäischen Forschungszentrum CERN in Genf beteiligt. Mehr als drei Milliarden Euro sind inzwischen in dieses Projekt geflossen. Ursprünglich war geplant, die ersten Protonen bereits 2001 aufeinander prallen zu lassen, doch der Start sollte sich bis 2008 verzögern. Als nach dem ersten Hochfahren dann einige der lastwagengroßen, mit Helium gekühlten Magnete im Inneren des Ringtunnels explodierten, waren erneut umfangreiche Arbeiten nötig, um den Schaden zu beheben.

Jetzt ist Trefzger froh, dass der Beschleuniger bewiesen hat, dass er tatsächlich funktioniert. Regelmäßig werden er und seine Mitarbeiter nach Genf reisen, eine Schicht im Kontrollraum übernehmen, die Messungen begleiten und sich mit anderen Wissenschaftlern austauschen.

Und auf 2012 warten: Wenn der Teilchenbeschleuniger bis dahin bewiesen hat, dass er funktioniert, wollen die Physiker noch einmal an der Leistungsschraube drehen. Dann sollen die Protonen mit dem Doppelten der jetzigen Energie zusammenstoßen.

Kontakt

Prof. Dr. Thomas Trefzger, T: (0931) 31-85787, E-Mail: trefzger@physik.uni-wuerzburg.de

Robert Emmerich | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-wuerzburg.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht 3D-Graphen: Experiment an BESSY II zeigt, dass optische Eigenschaften einstellbar sind
24.05.2017 | Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH

nachricht Hochspannung für den Teilchenbeschleuniger der Zukunft
24.05.2017 | Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich)

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Orientierungslauf im Mikrokosmos

Physiker der Universität Würzburg können auf Knopfdruck einzelne Lichtteilchen erzeugen, die einander ähneln wie ein Ei dem anderen. Zwei neue Studien zeigen nun, welches Potenzial diese Methode hat.

Der Quantencomputer beflügelt seit Jahrzehnten die Phantasie der Wissenschaftler: Er beruht auf grundlegend anderen Phänomenen als ein herkömmlicher Rechner....

Im Focus: A quantum walk of photons

Physicists from the University of Würzburg are capable of generating identical looking single light particles at the push of a button. Two new studies now demonstrate the potential this method holds.

The quantum computer has fuelled the imagination of scientists for decades: It is based on fundamentally different phenomena than a conventional computer....

Im Focus: Tumult im trägen Elektronen-Dasein

Ein internationales Team von Physikern hat erstmals das Streuverhalten von Elektronen in einem nichtleitenden Material direkt beobachtet. Ihre Erkenntnisse könnten der Strahlungsmedizin zu Gute kommen.

Elektronen in nichtleitenden Materialien könnte man Trägheit nachsagen. In der Regel bleiben sie an ihren Plätzen, tief im Inneren eines solchen Atomverbunds....

Im Focus: Turmoil in sluggish electrons’ existence

An international team of physicists has monitored the scattering behaviour of electrons in a non-conducting material in real-time. Their insights could be beneficial for radiotherapy.

We can refer to electrons in non-conducting materials as ‘sluggish’. Typically, they remain fixed in a location, deep inside an atomic composite. It is hence...

Im Focus: Hauchdünne magnetische Materialien für zukünftige Quantentechnologien entwickelt

Zweidimensionale magnetische Strukturen gelten als vielversprechendes Material für neuartige Datenspeicher, da sich die magnetischen Eigenschaften einzelner Molekülen untersuchen und verändern lassen. Forscher haben nun erstmals einen hauchdünnen Ferrimagneten hergestellt, bei dem sich Moleküle mit verschiedenen magnetischen Zentren auf einer Goldfläche selbst zu einem Schachbrettmuster anordnen. Dies berichten Wissenschaftler des Swiss Nanoscience Institutes der Universität Basel und des Paul Scherrer Institutes in der Wissenschaftszeitschrift «Nature Communications».

Ferrimagneten besitzen zwei magnetische Zentren, deren Magnetismus verschieden stark ist und in entgegengesetzte Richtungen zeigt. Zweidimensionale, quasi...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Meeresschutz im Fokus: Das IASS auf der UN-Ozean-Konferenz in New York vom 5.-9. Juni

24.05.2017 | Veranstaltungen

Diabetes Kongress in Hamburg beginnt heute: Rund 6000 Teilnehmer werden erwartet

24.05.2017 | Veranstaltungen

Wissensbuffet: „All you can eat – and learn”

24.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Hochspannung für den Teilchenbeschleuniger der Zukunft

24.05.2017 | Physik Astronomie

3D-Graphen: Experiment an BESSY II zeigt, dass optische Eigenschaften einstellbar sind

24.05.2017 | Physik Astronomie

Optisches Messverfahren für Zellanalysen in Echtzeit - Ulmer Physiker auf der Messe "Sensor+Test"

24.05.2017 | Messenachrichten