Teilchenbeschleuniger am CERN in Genf | Bildquelle: AFP

Wartung von Forschungseinrichtung Die Teilchen am CERN stehen still

Stand: 03.01.2019 08:52 Uhr

Das CERN in Genf ist eine einmalige Forschungseinrichtung. Zwei Jahre muss der Teilchenbeschleuniger jetzt aber gewartet werden. Was machen die Wissenschaftler so lange?

Von Dietrich Karl Mäurer, ARD-Studio Zürich

Ein ringförmiger Tunnel, 100 Meter unter der Erde, 27 Kilometer lang mit riesigen Magneten und Detektoren. Durch den Teilchenbeschleuniger des Europäischen Kernforschungszentrums CERN vor den Toren von Genf rasen normalerweise Protonenstrahlen - mit nahezu Lichtgeschwindigkeit. Kleinste Teilchen werden bei hoher Energie zum Zusammenstoß gebracht.

Bedingungen wie beim Urknall

Die dabei gewonnen Daten bilden die Grundlage für Forschungen über die Entstehung des Universums, erklärt Karl Jakobs vom CERN: "Durch die hohen Energien, die Kollisionsenergien, erzeugen wir auf kleinstem Raum Bedingungen wie kurz nach dem Urknall", so der Physiker.

Die Wissenschaft geht davon aus, dass das Universum vor 13,8 Milliarden Jahren in einem Urknall entstanden ist. Im CERN könne man Bedingungen wie kurz nach dem Urknall erzeugen, erklärt Jakobs. Und damit könne man im Labor auch "die Kräfte und Teilchen reproduzieren, die dann vorgelegen haben".

So haben die Wissenschaftler des CERN das Higgs-Boson entdeckt, das sogenannte Gottesteilchen, das anderen Teilchen zu ihrer Masse verhilft.

 

Noch mehr Kollisionen pro Sekunde

Doch derzeit ist der Teilchenbeschleuniger abgeschaltet. Er soll gewartet, repariert und teilweise erneuert werden. "Der Beschleuniger wird verbessert", erklärt Jakobs . Er bekomme eine höhere Luminosität - das ist das Maß für die Zahl der Kollisionen pro Sekunde. "Der Detektor muss angepasst, die Leistungsfähigkeit entsprechend erhöht werden."

Zwei Jahre Wartungs- und Aufrüstungspause für den Teilchenbeschleuniger bedeuten aber nicht, dass die Wissenschaftler an der internationalen Forschungseinrichtung zwei Jahre lang Däumchen drehen. "Mit Sicherheit sind wir nicht arbeitslos", betont Jakobs und verweist auf die gewaltige Menge an Daten, die in den zurückliegenden Jahren bereits erhoben wurde und die nun analysiert werden muss:

"Da stehen zwei Physikthemen ganz klar im Vordergrund: Das erste ist, die Daten zu durchforschen nach Anzeichen von neuer Physik, die nicht in der Standardtheorie jetzt beschrieben wird, die vielleicht die dunkle Materie erklären kann. Und ein zweiter wichtiger Aspekt ist, das neu entdeckte Higgs-Teilchen sehr präzise zu vermessen, die Eigenschaften zu bestimmen. Die vielleicht auch Hinweise geben können auf neue Physik."

Der nächste Protonenstrahl im März 2021

Wenn der Teilchenbeschleuniger nach der Rundumerneuerung wieder hochgefahren wird, dann sollen die Protonenstrahlen mit noch mehr Energie auf Kurs gebracht werden - statt bislang mit 6,5 Billionen Elektronenvolt dann mit 7 Billionen. So sollen bei den Kollisionen mehr Trümmerteilchen erzeugt werden - und letztlich mehr Daten.

Im März 2021 - so der Plan - soll der erste Protonenstrahl am runderneuerten Teilchenbeschleuniger des CERN erzeugt werden. 

Weltmaschine abgeschaltet - Großwartung am CERN-Teilchenbeschleuniger
Dietrich Karl Mäurer, ARD Zürich
03.01.2019 11:47 Uhr

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Über dieses Thema berichtete Deutschlandfunk am 03. Januar 2019 um 05:37 Uhr.

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