Dem Urknall so nah wie nie
Genf. Mit Rekord-Kollisionen ist der weltgrößte Teilchenbeschleuniger LHC dem Urknall so nahe gekommen wie nie zuvor. In der Maschine am europäischen Teilchenforschungszentrum Cern bei Genf prallten fast lichtschnelle Atomkernteilchen mit der bislang unerreichten Energie von sieben Tera-Elektronenvolt aufeinander
Genf. Mit Rekord-Kollisionen ist der weltgrößte Teilchenbeschleuniger LHC dem Urknall so nahe gekommen wie nie zuvor. In der Maschine am europäischen Teilchenforschungszentrum Cern bei Genf prallten fast lichtschnelle Atomkernteilchen mit der bislang unerreichten Energie von sieben Tera-Elektronenvolt aufeinander. Jeder der schnellen Partikel hat dabei in etwa die Energie eines springenden Flohs. Ein Floh allerdings besteht aus rund 100 Milliarden mal Milliarden - eine Zahl mit 20 Nullen - solcher Partikel. Bei den Kollisionen sollen Bedingungen entstanden sein, wie sie weniger als eine Billionstelsekunde nach dem Urknall vor 13,7 Milliarden Jahren geherrscht hatten.
Die Kollisionen markieren den Beginn der wissenschaftlichen Experimente am "Large Hadron Collider" (LHC), der seit mehr als 20 Jahren geplant und gebaut wurde, um fundamentale Fragen über die Natur zu beantworten. Woher kommt die Masse? Wieviele Dimensionen hat das Universum? Was ist die rätselhafte Dunkle Materie, die im Weltall vier bis fünf Mal häufiger ist als die uns bekannte? "Das ist der Beginn einer fantastischen neuen Ära der Teilchenphysik", jubelte Cern-Generaldirektor Rolf-Dieter Heuer. "Ich gratuliere allen, die an diesem Erfolg mitgewirkt haben."
Drei Anläufe hatten die Cern-Physiker gestern gebraucht, um den ersehnten Teilchencrash auszulösen. Die beiden ersten Versuche waren vom automatischen Sicherheitssystem gestoppt worden. "Solche kleinen Pannen sind absolut normal", erläuterte Heuer, der per Videoübertragung aus Japan zugeschaltet war. "Wir haben eine Unzahl von Komponenten, die alle zur selben Zeit funktionieren sollen." Beim LHC-Vorgänger LEP habe es eine Woche bis zur ersten Kollision gedauert.
Lauter Jubel brandete auf, als die Forscher um 13.06 Uhr die ersten Partikel-Crashs in ihren hausgroßen Detektoren messen konnten. Am Hamburger Forschungszentrum DESY, das an zwei Detektoren beteiligt ist, knallten die obligatorischen Sektkorken. "Das ist der Höhepunkt der Arbeit tausender Menschen über Jahrzehnte", betonte Desy-Forschungsdirektor Joachim Mnich. Der Start wurde weltweit beobachtet. 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, wo der Start um Mitternacht in einer Live-Übertragung aus Genf zu verfolgen war.
Auch Bundesforschungsministerin Annette Schavan (CDU) gratulierte den Cern-Forschern und lobte die "bemerkenswerten Leistungen" der Forscher. Deutschland ist der größte Geldgeber des europäischen Teilchenforschungszentrums. Heuer und Cern-Forschungsdirektor Sergio Bertolucci prosteten vom abendlichen Tokio aus ihrer Genfer Mannschaft mit einem Rotwein von 1991 zu - dem Jahr, als der LHC genehmigt wurde.
Mit den Teilchenkollisionen betreten die Physiker wissenschaftliches Neuland. Die Energie ist 3,5 Mal höher als in jedem früheren Teilchenbeschleuniger. Gefährliche Schwarze Löcher können nach Aussagen der Cern-Physiker im LHC nicht entstehen - auf der Erde und im All kämen wesentlich stärkere Kollisionen dieser Teilchen vor.
Von 2013 an soll die Kollisionsenergie verdoppelt werden und damit die 14 Tera-Elektronenvolt erreichen, für die der LHC ausgelegt ist. Wegen der erhofften fundamentalen Erkenntnisse zur Entstehung und Zusammensetzung unseres Universums hat der LHC den Spitznamen Weltmaschine bekommen. Er gilt auch als größte Maschine der Welt.
Kurz nach einem Bilderbuchstart im September 2008 musste der mehr als drei Milliarden Euro teure Beschleuniger allerdings wegen eines technischen Defekts mehr als ein Jahr lang abgeschaltet und überholt werden. Mit neuen wissenschaftlichen Erkenntnissen etwa zum Higgs-Teilchen, das der gängigen Theorie zufolge allen anderen Teilchen ihre Masse geben soll, rechnen die Forscher frühestens in mehreren Monaten oder sogar Jahren. "Das ist der Beginn einer fantastischen neuen Ära der Teilchenphysik."
Cern-Chef
Rolf-Dieter Heuer
Hintergrund
Die populärste Errungenschaft des europäischen Teilchenforschungszentrums Cern ist das World Wide Web. 1990 am CERN erfunden, um den Physikern den Datenzugriff zu erleichtern, hat es sich in rasender Geschwindigkeit um die Welt gewoben. Das "WWW" ist eines von vielen Produkten und Nebenprodukten aus dem 1954 gegründeten Forschungszentrum, an dem bis zu 10 000 Menschen aus rund 80 Nationen arbeiten. Der 27 Kilometer lange unterirdische Ringtunnel "Large Hadron Collider" (LHC) am Cern ist die größte Forschungsmaschine der Welt. In dem Ring können derzeit zwei beschleunigte Teilchenstrahlen mit einer Energie von zusammen sieben Tera-Elektronenvolt aufeinanderprallen. Mit den Kollisionen sollen Bedingungen wie kurz nach dem Urknall simuliert werden.
Schon die bisherigen Experimente beim Cern haben unser Verständnis der Welt entscheidend geprägt und auch medizinische Anwendungen hervorgebracht. So sind Detektortechniken der Teilchenphysik in der medizinischen Diagnostik heute weit verbreitet, und auch Teilchenbeschleuniger für die Krebstherapie sind nichts Ungewöhnliches mehr.dpa
