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AbsolventenInfo Ausgabe 2/ 2008Kleine Teilchen ganz groß27 Kilometer lang, 100 Meter unter der Erdoberfläche und mehrere Jahrzehnte Planung: Wenn der Teilchenbeschleuniger Large Hadron Collider (LHC) am Europäischen Kernforschungszentrum CERN seine ersten Ergebnisse abliefert, wird die Fachwelt den Atem anhalten.Angetrieben von 8000 Hochleistungsmagneten werden an der schweizerisch-französischen Grenze Blei-Ionen und Protonen mit Lichtgeschwindigkeit kollidieren, während Tausende von Physikern, die an der Entwicklung der Anlage und der vier riesigen Teilchendetektoren beteiligt waren, sich mit der Analyse der Karambolagen beschäftigen. Mit dem bislang größten Teilchenbeschleuniger weltweit hoffen sie einige bislang nur theoretisch erschlossene Minipartikel nachweisen zu können, allen voran das so genannte Higgs-Teilchen. Benannt nach dem britischen Physiker Peter Ware Higgs wird diesem Teilchen nachgesagt, für die Masse aller sonstigen Elementarteilchen verantwortlich zu sein. Das zurzeit vorherrschende Modell der Teilchenphysik postuliert neben den bereits nachgewiesenen Materieteilchen – den Quarks und den Leptonen sowie den Austauschteilchen wie den Photonen – noch einen weiteren Typus, der jedoch bislang nur theoretisch erschlossen werden konnte, das Higgs-Teilchen. Dem Modell zufolge haben Materie- und Austauschteilchen keine eigene Masse, andererseits weisen Experimente nach, dass auch bei den kleinsten Partikeln Masse im Spiel sein muss. Daher nimmt die Physik ein umfassendes Feld aus Higgs-Teilchen an. Wie eine Erbse im Zuckerrübensirup würden Quarks und Leptonen ebenso wie Photonen durch die omnipräsenten Higgs-Teilchen gebremst und erhielten so eine scheinbare Masse. Aber auch die 1933 erstmals rechnerisch nachgewiesene Dunkle Materie steht ganz oben auf der Wunschliste der CERN-Wissenschaftler. Vor allem in der Kosmologie sind häufig Phänomene zu beobachten, die allein durch die Gravitation der sichtbaren Materie nicht zu erklären sind. So spielt Dunkle Materie eine wichtige Rolle bei der Strukturbildung im Universum und bei der Entstehung von Galaxien. Messungen im Rahmen des Standardmodells der Kosmologie zeigen, dass die Dunkle Materie etwa vier bis fünf Mal so viel zur Gesamtmasse im Universum beiträgt wie die gewöhnliche Materie. Allein der Nachweis ihrer Existenz fehlt bislang. Veröffentlicht in absolventenInfo / Ausgabe 02/08 Verfasst von Karsten Peters zurück |
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