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LHC bricht eigenen Rekord

planetbr — Mon, 28 Mar 2011 21:47:47 +0000

Am weltgrößten und leistungsstärksten Teilchenbeschleuniger, dem LHC am CERN in der Schweiz ist es wieder soweit. Nach der Winterpause kreisten am 19. Februar wieder Teilchenstrahlen aus Protonen im Beschleunigerring.
Die ersten Protonenkollisionen in diesem Jahr fanden dann am 2. März statt, nachdem im letzten Jahr von Protonen- auf Bleiionenkollisionen umgestellt worden war.
Und jetzt vermeldeten die CERN-Forscher bereits ein Rekordergebnis: Nach nur wenigen Wochen erzielte der LHC bereits mehr als die Hälfte der Proton-Proton-Kollisionen, die im gesamten Jahr 2010 erreicht wurden.
Dies läßt die Erwartungen der Wissenschaftler für dieses Jahr höher schlagen. Die Hoffnung, bahnbrechende neue Entdeckungen in diesem Jahr zu machen, ist groß.

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[Blogbeitrag von A. Ewers]

Erste Protonenstrahlen im LHC nach der Winterpause

planetbr — Wed, 23 Feb 2011 22:55:03 +0000

Nach der Winterpause hat der LHC seinen Betrieb wieder aufgenommen.
Am 19. Februar kreisten die ersten Teilchenstrahlen aus Protonen dieses Jahres im weltgrößten und leistungsstärksten Teilchenbeschleuniger am CERN nahe Genf in der Schweiz.
Zuletzt hatte der LHC im November letzten Jahres kurz, nachdem von Protonen- auf Bleiionenkollisionen umgestellt worden war, einen Hitzerekord aufgestellt und war dann im Dezember in Winterruhe gegangen.
Wie das CERN-Management im Januar verkündet hatte, wird es nicht nur in diesem, sondern auch noch im nächsten Jahr weitergehen mit der Datenaufnahme am LHC, der erst Ende 2012 für eine längere Zeit abgeschaltet wird, um dann 2014 zu Höchstform auflaufen zu können und seine Maximalenergie von 7 TeV pro Teilchenstrahl, also 14 TeV Gesamtenergie fahren zu können. Einige Meilensteine hat der LHC schon überwunden und einige Rekorde aufgestellt. Es bleibt zu hoffen, dass es noch spannender weitergeht.

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[Blogbeitrag von A. Ewers]

LHC wird doch 2012 in Betrieb bleiben

planetbr — Tue, 01 Feb 2011 21:26:35 +0000

Entgegen der bisherigen Verlautbarungen, dass der weltgrößte und leistungsstärkste Teilchenbeschleuniger LHC am CERN in der Schweiz 2012 ruhen wird, hat das CERN-Management gestern verlauten lassen, dass der LHC bis Ende 2012 in Betrieb bleiben wird. Erst dann und nicht schon Ende dieses Jahres wie zuvor immer wieder bekräftigt wird der LHC für eine längere Zeit abgeschaltet, um ihn 2014 auf die nächste Leistungsstufe zu bringen, nämlich seine Maximalenergie von 7 TeV pro Teilchenstrahl.
Die Verantwortlichen begründen ihre Entscheidung damit, dass der LHC seit seiner Wiederinbetriebnahme Ende November 2009 nach dem plötzlichen AUS 2008 bereits herausragende Ergebnisse geliefert und einige Meilensteine überwunden hat. Der LHC hätte eine “exzellente Performance” hingelegt, wie es in der Presseerklärung des CERN heißt, und man erwarte noch weitere Verbesserungen.
Sollte bereits neue Physik bei den bisher höchsten Energien pro Teilchenstrahl von 3.5 TeV möglich sein, würde man allerdings mehr Daten benötigen, als in einem Jahr zu gewinnen seien, daher die Verlängerung um ein weiteres Jahr.
Selbst wenn in diesem Energiebereich keine neue Physik zu entdecken sein sollte, würde man so zumindest diesen Bereich genau analysieren können, bevor man zu höheren Energien fortschreitet, so die Begründung.

Es wird lediglich eine kurze Pause Ende dieses Jahres geben zur technischen Überprüfung. Anfang 2012 geht es dann wieder los, und man wird dann wie auch schon in diesem Jahr gespannt sein dürfen, welche neue Physik der Ausnahmebeschleuniger bescheren wird.

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[Blogbeitrag von A. Ewers]

Auf der Suche nach dem Higgs – LHC Konkurrent bald Schach Matt

planetbr — Mon, 24 Jan 2011 22:00:36 +0000

Wird der weltgrößte und leistungsstärkste Teilchenbeschleuniger LHC am CERN in der Schweiz dieses Jahr das so lang ersehnte Higgs-Teilchen finden oder die nach neueren Theorien mindestens fünf Higgs-Teilchen?
Oder wird der zweitleistungsstärkste Teilchenbeschleuniger im Bunde die Suche beenden, der Tevatron am Fermilab in Batavia, Illinois in den Vereinigten Staaten. 1983 ans Netz gegangen war der Tevatron der größte und leistungsstärkste Teilchenbeschleuniger seiner Zeit.
Mittlerweile hat der LHC ihn allerdings überholt und dreimal so hohe Energien pro Teilchenstrahl erzielt (3.5 TeV gegenüber 0.98 TeV im Tevatron).

Dem geheimnisvollen Higgs-Teilchen oder Higgs-Mechanismus, welcher den Teilchen des Standard-Modells seine Masse verleihen soll, sind Physiker auf der ganzen Welt schon lange fieberhaft auf der Spur.
Immer noch hofften die Physiker am Tevatron bei der Suche nach dem Higgs mithalten zu können. Zu verlockend ist nicht nur die Aussicht auf wissenschaftlichen Ruhm, sondern auch auf einen Nobelpreis, der dem- oder denjenigen sicher scheint, die das Higgs-Teilchen entdecken.
Ursprünglich hatte das Fermilab beschlossen, den Tevatron im Herbst dieses Jahres abzuschalten, doch dann hatte das Fermilab doch noch darum gekämpft, die Genehmigung für den Betrieb seines Tevatrons über September 2011 hinaus bis 2014 verlängert zu bekommen.
Doch auf der Suche nach dem Higgs wird der Tevatron Ende dieses Jahres nun doch aussteigen.
Am 10. Januar (siehe auch Nature Beitrag) verkündete das US Department of Energy, dass die Vereinigten Staaten das Tevatron noch dieses Jahr schließen wollen, und zwar Ende 2011.
26 Jahre lang war der Tevatron in Betrieb, der weltgrößte Proton-Antiproton-Beschleuniger, mit seiner Hilfe wurde 1995 das Top-Quark entdeckt, das schwerste unter den Elementarteilchen.

[Blogbeitrag von A. Ewers]

LHC betritt Neuland und stellt Hitzerekord auf

planetbr — Mon, 08 Nov 2010 22:55:36 +0000

Seit dem 4. November werden im weltgrößten und leistungsstärksten Teilchenbeschleuniger LHC am CERN in der Schweiz keine Protonen mehr beschleunigt.
Seit seiner Wiederinbetriebnahme Ende November 2009 waren im LHC Protonen, leichte Wasserstoffkerne, beschleunigt und zur Kollision gebracht worden.
Die Energie der beiden gegenläufig beschleunigten Teilchenstrahlen aus Protonen war stetig erhöht worden, bis sie
Ende März dieses Jahres ihren vorläufigen Höhepunkt erreichte, der gleichzeitig Weltrekordniveau darstellte. Die beiden Teilchenstrahlen wurden auf eine Gesamtenergie von 7 TeV beschleunigt.
Nur ein paar Monate später erzielten die Forscher einen weiteren Meilenstein. Sie konnten die Luminosität, d. h. die Kollisionsrate, um mehr als einen Faktor 1000 erhöhen.
Inzwischen konnten alle bekannten Teilchen des Standard-Modells der Teilchenphysik nachgewiesen werden.

Seit gestern, nur wenige Tage, nachdem die Protonenkollisionen im LHC beendet wurden, kreisen nun Bleiionen (Bleiatome, die ihrer Elektronen beraubt wurden) im Beschleuniger.
Der LHC ist in eine neue Phase eingetreten.
Mit der Umstellung auf Blei wird beabsichtigt, Materie in einem Zustand zu erforschen, wie er in den Anfängen unseres Universums kurz nach dem Urknall vorlag. Ein sog. Quark-Gluon-Plasma soll erzeugt werden, um so einen tieferen Einblick in die starke Wechselwirkung, eine der vier fundamentalen Wechselwirkungen der Natur, zu erhalten, die die Quarks in Protonen und Neutronen zusammenhält.

Mit Aufnahme der Bleiionenkollisionen am 7. November wurde nun ein nächster Rekord im LHC aufgestellt, ein Temperatur- und Dichterekord.
Die Forscher erzeugten subatomare, zehn Milliarden Grad heiße “Mikro-Feuerbälle”.
Laut David Evans von der Universität Birmingham, der am ALICE-Detektor des LHC arbeitet, habe man hiermit die “höchsten Temperaturen und größten Dichten, die jemals in einem Experiment erreicht worden sind” erzeugt.
Durch den “Mini-Urknall” erhoffen sich die Wissenschaftler Einblicke in die ersten Mikrosekunden nach dem Urknall.
Bei den erreichten Temperaturen schmelzen sogar Protonen und Neutronen, die Bausteine, aus denen Atome zusammengesetzt sind und die wiederum aus Quarks bestehen. Folge ist ein heißes Plasma aus Quarks und Gluonen, ähnlich wie es im Universum kurz nach dem Urknall vorhanden war.

Voraussichtlich bis zum 6. Dezember werden noch Bleikollisionen stattfinden.
Nach einer Wartungspause des LHC sollen dann ab Februar 2011 wieder Protonenexperimente stattfinden.

[Blogbeitrag von A. Ewers]