Teilchenbeschleuniger LHC Physiker feiern das Urknall-Experiment

"Spektakulär, "großartiger Tag", "Schritt ins Unbekannte": Wissenschaftler sind begeistert darüber, dass der Teilchenbeschleuniger LHC in Genf nun endlich richtig läuft. Doch die Forscher dämpfen die Hoffnungen auf schnelle, bahnbrechende Ergebnisse der Experimente.

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Wer etwas auf sich hält, der spricht an diesem Tag in Superlativen. "Das ist ein Schritt ins Unbekannte. Wir machen etwas, was noch kein Mensch zuvor getan hat", sagt zum Beispiel Sergio Bertolucci. Der Italiener ist Forschungsdirektor am Europäischen Kernforschungszentrum Cern in Genf. Dort haben Forscher am Dienstag im Teilchenbeschleuniger LHC mit bislang unerreichter Energie Protonen aufeinandergeschossen.

Die Hoffnungen in der wissenschaftlichen Gemeinde sind ebenso groß wie die Begeisterung über den geglückten Start des Experiments. "Es ist möglich, etwas völlig Neues zu entdecken, das extrem wichtig für die Menschheit sein könnte", so Bertolucci.

Die Forscher wollen in den kommenden zwei Jahren unter anderem erfahren, was hinter der Dunklen Materie steckt. Sie macht schätzungsweise ein Viertel des Universums aus. Der LHC "dürfte uns etliche Antworten liefern", freute sich etwa der US-Nobelpreisträger von 2004, David Politzer, vom California Institute of Technology (Caltech) in Pasadena.

"Heute ist ein großartiger Tag für Teilchenphysiker", sagte Cern-Generaldirektor Rolf-Dieter Heuer. Er war zusammen mit Bertolucci aus Japan per Videokonferenz nach Genf zugeschaltet. Dem deutschen Wissenschaftler war dabei die Erleichterung anzusehen, als er den Kollegen seine Glückwünsche überbrachte. Heuer und Bertolucci prosteten ihrer Genfer Mannschaft mit einem Rotwein von 1991 zu - also dem Jahr, als der LHC genehmigt wurde.

"Einige der Kollisionsereignisse sind spektakulär"

"Das ist wirklich ein bewegender Augenblick", sagte Cern-Technologiedirektor Steve Myers nach den erfolgreichen ersten Kollisionen. "Wir werden das mehrere Male in der kommenden Woche wiederholen und Hunderte Mal im Verlauf des Jahres." Myers hatte das Experiment im Vorfeld mit dem Versuch verglichen, zwei Nadeln durch den Atlantik zu schießen, die sich auf halbem Weg treffen sollen.

"Einige der Kollisionsereignisse sind spektakulär. Die dritte Kollision, die ich auf dem Monitor gesehen habe, war unglaublich", schwärmte der US-amerikanische Physiker Michael Barnett. Doch trotz der großen Freude am Dienstag dämpften die Forscher die Erwartung der Öffentlichkeit auf schnelle, bahnbrechende Ergebnisse.

Zunächst müssten zahlreiche Daten gesammelt und ausgewertet werden, um ein statistisch umfassendes Bild zu bekommen. Barnett rechnet damit, dass in zwei Monaten die ersten wissenschaftlichen Untersuchungen basierend auf den Daten vorgelegt werden könnten.

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Kollision bei 3,5 TeV: Teilchenphysiker jubeln

Am Dienstagmorgen waren zunächst zwei Versuche gescheitert, nachdem es technische Probleme gegeben hatte. Cern-Chef Heuer sagte, er habe nicht damit gerechnet, gleich im ersten Anlauf Teilchenkollisionen zu erreichen: "Solche kleinen Pannen sind absolut normal". Es gebe eine Unzahl von Komponenten, die alle zur selben Zeit funktionieren müssten. Beim LHC-Vorgänger LEP habe es eine Woche bis zur ersten Kollision gedauert.

Es war genau 13.06 Uhr, als die Forscher die ersten Partikel-Zusammenstöße in ihren hausgroßen Detektoren messen konnten. Zwei Protonenstrahlen waren in der ringförmigen, unterirdischen Röhre wie geplant mit einer Energie von je 3,5 Teraelektronenvolt (TeV) aufeinandergeprallt. Sie wurden dafür nahezu auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigt. Jedes Proton hat dabei in etwa die Energie eines springenden Flohs - allerdings besteht ein Floh aus rund hundert Milliarden Milliarden (10 hoch 20) solcher Teilchen.

"Der Höhepunkt der Arbeit Tausender Menschen über Jahrzehnte"

Die Forscher hoffen, bei den Crashs Partikel nachzuweisen, die bislang nur theoretisch beschrieben sind. Das Higgs-Boson-Teilchen ermöglicht gemäß dem Standardmodell der Physik, dass Teilchen überhaupt eine Masse haben. Wenn das auch als "Götterteilchen" bekannte Boson existiere, werde es auch am LHC entdeckt, sagte Cern-Generaldirektor Rolf-Dieter Heuer. Das Standardmodell erkläre zudem lediglich vier bis fünf Prozent der Materie- und Energiedichte des Universums, der Rest liege im Dunkeln. "Ich erhoffe mir wirklich in den nächsten paar Jahren das erste Licht in dieses dunkle Universum", so Heuer.

Die Teilchenphysiker planen derzeit eine zweijährige Betriebsphase bis 2012. Danach stehen Umbauarbeiten an, bevor der Betrieb bei noch höheren Energien weitergeht. Dabei sollen sich dann Bedingungen wie kurz nach dem Urknall simulieren lassen.

Der LHC war nach mehr als einjährigen Reparaturarbeiten im November wieder angelaufen. Der milliardenteure Beschleuniger musste im September 2008 gleich wieder abgestellt werden. Beim Neustart lief die Maschine zunächst nur mit gebremster Kraft an, seitdem wird die Energie der im Ring kreisenden Teilchen langsam erhöht.

Nicht nur in Genf, auch am Hamburger Forschungszentrum Desy, das an zwei Detektoren beteiligt ist, wurde der erfolgreiche Start gefeiert. "Das ist der Höhepunkt der Arbeit Tausender Menschen über Jahrzehnte", sagte Desy- Forschungsdirektor Joachim Mnich.

Auch Bundesforschungsministerin Annette Schavan (CDU) gratulierte den Cern-Forschern. "Die Wissenschaftler haben hiermit auf eindrucksvolle Weise gezeigt, zu welch bemerkenswerten Leistungen die internationale Zusammenarbeit in der Forschung führen kann." Deutschland ist der größte Geldgeber des europäischen Teilchenforschungszentrums.

Anmerkung der Redaktion: In einer früheren Version dieses Textes war die -rechnerische - Zahl der Protonen in einem Floh falsch angegeben. Sie liegt tatsächlich bei rund hundert Milliarden Milliarden. Wir bitten, den Fehler zu entschuldigen.

chs/dpa/ddp/apn/afp/Reuters



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