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IM TEILCHENZOO: RENNBAHNEN

Der Physiker, der tief in die Materie eindringen will, steht vor einem Problem: Je kleiner die Teilchen sind, die es zu erforschen gilt, desto mehr Energie ist dazu nötig. Man benützt daher zur Erforschung winzigster Teilchen so genannte Beschleuniger. Im Prinzip handelt es sich um kilometerlange luftleer gepumpte Röhren, in denen mit Hilfe elektrischer Felder kleine Teilchen, wie etwa Elektronen oder Protonen, bis an die Lichtgeschwindigkeit beschleunigt werden, um sie auf irgendetwas ("targets") zu schießen. Die Teilchen zerplatzen oder wandeln sich in Energie um, wobei die Energiequanten wieder zu neuen - eventuell unbekannten - Materieteilchen kondensieren können.

Die bekanntesten Teilchenbeschleuniger sind SLAC ("Stanford Linear Accelerator Center" in Palo Alto, Kalifornien), Fermilab ("Fermi National Accelerator Laboratory" in Chicago), DESY ("Deutsches Elektronen-Synchrotron" in Hamburg) und die riesige, weltweit einzigartige Teilchenrennbahn bei CERN in Genf.

Die europäische Organisation für Kernforschung CERN (früher: "Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire", jetzt: "Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire") ist eine internationale Forschungsanstalt für Hochenergiephysik in Genf. 1954 wurde CERN gegründet, um im Bereich Kernphysik Grundlagenforschung zu betreiben. Heute will man dort vorwiegend Klarheit über den Ursprung der Materie gewinnen. An den Projekten des CERN arbeiten rund 5000 Gastforscher aus mehr als 70 Ländern mit, das Jahresbudget nähert sich dem Betrag von 1 Milliarde Euro. Heute ist CERN das größte Forschungszentrum seiner Art. Nebenprodukte der Teilchenforschung sind u.a. Hochpräzisionsmessgeräte für die Medizin. Eine CERN-Entwicklung ist auch das "World Wide Web" (www), das uns allen einen benutzerfreundlichen Zugang zum Internet gewährt.

Der bedeutendste Teilchenbeschleuniger des CERN ist der 1993 eröffnete LEP-Ring ("Large Electron-Positron Collider") mit einer Länge von rund 25 Kilometern (!). Beeindruckend sind auch die Geräte zum Nachweis der Teilchen. Allein der DELPHI-Detektor ist ein Zylinder mit zehn Metern Durchmesser und einer Masse von 3000 Tonnen.

Irgendwann soll der LHC ("Large Hadron Collider" = Schwerteilchenkollisionsmaschine) in Betrieb gehen, wobei der Fertigstellungstermin wegen des momentanen Personal- und Geldmangels bei CERN unbekannt ist. Im LHC sollen Protonen mit gewaltiger Energie aufeinander geschossen werden. Obwohl die Protonen von Hochenergiephysikern respektlos als "Mülleimer" bezeichnet werden, erwartet man sich durch die LHC-Experimente die Beantwortung von offenen Fragen über die Entstehung des Universums.

CERN
Milliarden Elektronenvolt
Die Relativitätstheorie
Kettenreaktion
Zu viel Forschung?
Large Hadron Collider
Bild der Wissenschaft

© 2002 Rudolf Öller, Bregenz