Die komplexeste von Menschen gebaute Maschine bereitet sich auf einen neuen Zyklus einzigartiger physikalischer Forschung vor. Zum Starten genügt es jedoch nicht, nur die Taste „Start“ zu drücken.
Der Large Hadron Collider (BAC) der Europäischen Organisation für Kernforschung (CERN) befindet sich in der Schweiz in der Nähe von Genf. Im Februar 2013 wurde es wegen Reparaturen und Verbesserungen angehalten, und jetzt haben die Physiker ein langes Verfahren für den Neustart des Geräts eingeleitet. Sie endet frühestens 2015.
Mike Lamont, der Leiter dieser Operation, sagte in einem Interview mit dem Symmetry Magazine: „Der Start des Beschleunigers wird mehrere Monate dauern, und erst dann wird der LHC seine Arbeit wieder aufnehmen. Der Beschleuniger braucht Sorgfalt und Liebe - in Form von Debugging und Fehlerbehebung. “
Der Hauptteilchenbeschleuniger, ein Ring mit einem Durchmesser von 27 km, befindet sich in der Nähe der Grenze zwischen der Schweiz und Frankreich. Dies ist jedoch nur eine der Komponenten des LHC. Zuerst müssen Sie geladene Teilchen erzeugen. Dann werden sie mit Hilfe einer „Girlande“ kleiner Beschleuniger beschleunigt, die ihre Energie allmählich erhöht. Erst danach befindet sich der Partikelfluss im Wirkfeld der stärksten supraleitenden Elektromagneten, wo ihre Geschwindigkeit Maximalwerte erreicht. Am Freitag starteten die LHC-Mitarbeiter das erste Glied der Girlande - die Quelle der Partikel. Es trennt Elektronen von Wasserstoffatomen und schafft so einen Vorrat an Protonen. Diese Woche werden die Ingenieure damit beginnen, das nächste Gerät, den Linac2-Beschleuniger, neu zu starten, in dem die Beschleunigung des Protonenstrahls beginnt.
Anschließend wird der Protonensynchrotron-Booster-Beschleuniger in Betrieb genommen, der nach dem LHC-Shutdown die bedeutendste Verbesserung erfahren hat. Dieses Tool soll nun die physikalische Forschung auf ein neues Niveau heben.
„Wenn der erste Teilchenstrahl am Booster ankommt, wird es ein sehr entscheidender Moment sein“, sagt Paul Collier, der diesen Arbeitsbereich leitet. „Wir haben unter anderem die Steuergeräte, die mit dem Nervensystem der Anlage vergleichbar sind, komplett überarbeitet.“ Die Einführung fortschrittlicher Geräte wird von vielen Experimentatoren des CERN mit Spannung erwartet.
Experimente zu Kollisionen von Hochenergieteilchen wurden 2009 am LHC gestartet. Seitdem stand die kolossale Installation immer im Fokus. Am 4. Juli 2012 berichteten Physiker über die Entdeckung eines neuen Bosons. Im folgenden Jahr konnten wir bestätigen, dass es sich um das Higgs-Boson handelt, das für die Trägheitsmasse der Elementarteilchen verantwortlich ist. Natürlich ist die Identifizierung dieses Bosons nicht die einzige grundlegende Errungenschaft, die am LHC erzielt wurde (ihre Liste wächst rasant). Genau diese Entdeckung ermöglichte es jedoch, das Standardmodell, eines der zentralen Konzepte der modernen Physik, endgültig zu bestätigen. Die Suche nach dem Higgs-Boson war das Hauptziel bei der Entwicklung des LHC. Seine Entdeckung brachte den Theoretikern Peter Higgs und François Engler den Nobelpreis ein, was ein enormer Triumph für das millionenschwere Projekt war.
Die Wissenschaftler stellen die Bedingungen der Urknall-Ära wieder her und versuchen, die tiefsten Geheimnisse der subatomaren Welt zu lüften. Im Jahr 2015 werden Partikelkollisionen innerhalb des Kolliders bei noch höheren Energien auftreten als zuvor. Für dieses Jahr sind vier Schlüsselexperimente geplant (ATLAS, CMS, LHCb und ALICE). Wir warten also auf viele erstaunliche Entdeckungen.
