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Mit dem Teilchenbeschleuniger LHC hat bei Genf das größte Experiment der Wissenschaftsgeschichte den Betrieb aufgenommen. Nach fast 20-jähriger Vorbereitungszeit schickten Wissenschaftler des europäischen Atomforschungszentrums CERN den ersten Protonen-Strahl durch die 27 Kilometer lange unterirdische Röhre des Beschleunigers. Der Probebetrieb des im Grenzgebiet zwischen der Schweiz und Frankreich gelegenen Large Hadron Collider soll mehrere Wochen dauern. Die Anlage ist nach Angaben der Betreiber die größte jemals gebaute Maschine der Welt.

Mehr als 50 Meter unter der Erde werden die Wissenschafter Elementarteilchen fast mit Lichtgeschwindigkeit aufeinander schießen und dabei eine Glut entstehen lassen, wie sie unmittelbar nach dem Urknall herrschte, also bei der Geburt des Universums. Zunächst wurden am Mittwoch aber nur Protonen-Strahlen mit relativ geringer Energie in einer Richtung durch den Beschleuniger geschickt. Kollisionen wird es erst geben, wenn die Anlage stabil läuft.

Die Forscher machen sich mit Hilfe einer der kompliziertesten je von Menschen erbauten Maschine zunächst auf die Suche nach dem Higgs-Teilchen, ohne das die Elementarteilchen der bisher gültigen Theorie zufolge keine Masse hätten. Entdecken die Physiker am europäischen Teilchenphysikzentrum CERN dieses “Gottesteilchen”, kann sich dessen Namensgeber, der britische Physiker Peter Higgs, Hoffnungen auf den Nobelpreis machen.

Das Atomforschungszentrum hatte im Vorfeld Befürchtungen zurückgewiesen, sein neuer Teilchenbeschleuniger könne eine Gefahr für die Menschheit darstellen. Auch wenn in dem Large Hadron Collider Schwarze Löcher erzeugt werden könnten, würden diese “mikroskopisch” klein sein und sich praktisch sofort wieder auflösen, schreiben CERN-Physiker in einer Studie im Fachblatt des Londoner Instituts für Physik. Die Energie reicht demnach nicht aus, um die Schwarzen Löcher wie im All zu hungrigen Monstern werden zu lassen, die alles um sich herum verschlingen.

Mit Teilchenbeschleunigern dringen Physiker immer tiefer in den Aufbau der Materie vor. Elektronen oder - wie beim LHC - Protonen werden im Vakuum mittels Magneten auf geraden oder kreisförmigen Bahnen gehalten und auf nahezu Lichtgeschwindigkeit beschleunigt.
 

Werden die hochenergetischen Partikel dann auf ein Ziel geschossen oder gegeneinandergelenkt, zerplatzen sie effektiv in ihre Bestandteile. Diese hinterlassen messbare Spuren, die von Detektoren aufgefangen werden. Je höher die Kollisionsenergien, desto exotischer sind die entstehenden Bruchstücke und desto tiefer können die Wissenschaftler ins Innerste der Materie blicken.
 

Links:

• CERN
• LHC (Wikipedia)