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Teilchenbeschleuniger: Die größte Maschine aller Zeiten und ihre Probleme


13.10.2008 (J. Wagner) Kategorie: Wissenschaft

Bild: www.sxc.hu

Schon vor seinem offiziellen Start am 10. September 2008 gab es viele Diskussionen um den „Großen Hadronen-Speicherring“ (Large Hadron Collider, kurz LHC). Es handelt sich dabei um einen ringförmigen Teilchenbeschleuniger der Europäischen Organisation für Kernforschung (CERN) in Genf. Er dient dazu neue Erkenntnisse über die Entstehung des Universums zu gewinnen. Insbesondere hoffen die Wissenschaftler bestimmte Elementarteilchen, die sogenannten Higgs-Bosonen, zu finden. Sie sind bisher nur ein theoretisches Konstrukt, aber ein wichtiger Bestandteil der Theorien über den Urknall und die weitere Entwicklung des Weltalls.

In die Diskussion geraten ist das milliardenschwere Projekt, weil bei den Experimenten Energien freigesetzt werden sollen, die denen ähnlich sind, welche Sekundenbruchteile nach dem Urknall vorherrschten. Das wurde bisher noch nicht erreicht. Kritiker befürchten, dass dadurch schwarze Löcher entstehen könnten, die alles verschlingen und somit den Untergang der Menschheit bedeuten könnten. Der amerikanische Kernphysiker Walter Wagner hat deswegen sogar eine Klage beim Bezirksgericht in Hawaii eingereicht. Laut dem Frankfurter Physiker Marcus Bleicher besteht jedoch absolut kein Grund zur Panik. Kosmische Strahlung, welche höhere Energie besitzt, als am LHC jemals erzeugt werden kann, hat bisher auch noch keine weltzerstörerischen Ereignisse verursacht.

Bereits im August 2008 wurden probehalber erste Tests am LHC durchgeführt, welche problemlos verliefen. Doch der weitere Verlauf des Projekts schien unter keinem guten Stern zu stehen. Zwar ging der Beschleuniger wie geplant am 10. September 2008 um 9:30 Uhr in Betrieb, doch in der Nacht davor soll es kleinere Probleme gegeben haben. Sie waren elektrischer Natur, wie das CERN mitteilte, aber über Details wurde geschwiegen.

Schließlich wurde nicht mal eine Woche nach dem Start des Projekts die Forschungsmaschine abgeschaltet. Grund dafür wären Schäden am Kühlsystem. Dieses ist wichtig, weil die Teilchen, um sie auf Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen, auf minus 271,3 Grad Celsius abgekühlt werden müssen. Zur selben Zeit wurde auch bekannt, dass es wohl Hackerangriffe auf den LHC gegeben hat. Doch das bereitete den Wissenschaftlern weniger Kopfzerbrechen, denn durch die Sicherheitssysteme wäre kein Zugriff von außen auf die Experimente möglich.

Hochgefahren wird die Anlage nun erst wieder im März 2009. „Etwas von minus 270 Grad auf Raumtemperatur zu erwärmen, dauert eben lange“ lautet die einfache Begründung des CERN-Pressesprechers James Gillies. Um den LHC nach Fehlern untersuchen zu können, muss er nämlich zunächst wieder erwärmt werden. Die Reparaturarbeiten am System sind sehr komplex und zudem stehen über den Winter ohnehin Wartungsarbeiten an. Dadurch verlieren die Physiker nur maximal einen Monat kostbarer Forschungszeit. Sie betrachten es eher als psychologischen Rückschlag, weil die Panne zu kurz nach der Inbetriebnahme passierte. Da der LHC bereits tadellos lief, gab sich James Gillies auch sehr optimistisch und rechnet nicht mit weiteren verzögernden Mängeln.

Mit den ersten richtigen Messergebnissen kann wahrscheinlich sowieso nicht vor dem Jahr 2010 gerechnet werden. Am Anfang wird zunächst die Datenaufnahme getestet, das Verständnis der Detektoren verbessert und vor allem versucht, den Protonenstrahl stabil zu halten. Ob die danach gewonnen Erkenntnisse überhaupt einen relevanten Nutzen für den Großteil der Menschheit hat, wird sich zeigen. Doch das ist ein typisches Problem der Grundlagenforschung – erst recht, wenn sie die Existenz des Universums betrifft. Die Wissenschaftler versprechen sich von den Versuchen auch andere Ergebnisse im Bereich der Kernphysik, welche die unbekannte Materie und neue Raumdimensionen betreffen. Solche internationalen Großprojekte bedeuten zudem immer einen Beitrag zum technischen Fortschritt und zur Völkerverständigung.



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