Large Hadron Collider bricht Rekord – nach 3 Jahren Pause

Am 22. April ging der Large Hadron Collider (LHC) in Genf wieder in Betrieb. 3 Jahre lang war er zu Wartungszwecken ausgeschaltet.

Die Betreiberin CERN (Europäische Organisation für Kernforschung) geht davon aus, dass es bis zu 8 Wochen dauert, bis der Teilchenbeschleuniger wieder voll betriebsfähig ist. Doch schon 3 Tage nach dem Neustart konnte ein neuer Weltrekord aufgestellt werden.

Die Protonen erreichten im LHC ein Energielevel von 6,8 Tera-Elektronvolt (TeV). Der bisherige Rekord lag bei 6,5 TeV und wurde ebenfalls vom LHC aufgestellt, im Jahr 2015. Laut CERN kommt dieser Wert schon dem sehr nahe, wofür der LHC ausgelegt ist: 7 TeV, berichtet Universe Today.

Für diese Tests werden noch 2 separate Strahlen, mit einer relativ geringen Protonenanzahl, genutzt. Diese laufen in dem unterirdischen, 27 Kilometer langen Ring, in entgegengesetzter Richtung. So wird getestet, ob der LHC korrekt funktioniert und sicher ist, bevor eine große Anzahl an Teilchen auf Crashkurs geschickt wird.

Teure Reparatur kurz nach dem Start

Damit soll eine Situation wie im Jahr 2008 verhindert werden. Kurz nach der ersten Inbetriebnahme gab es einen Zwischenfall wegen einer defekten Stromleitung zwischen 2 Magneten. Die Reparatur dauerte über ein Jahr und kostete gut 20 Millionen Euro.

Ein Schwarzes Loch ist bei dem Zwischenfall allerdings nicht entstanden. Vor der ersten Inbetriebnahme fürchteten einige Menschen, dass bei den Experimenten ein Schwarzes Loch entstehen könnte, das die Erde verschluckt. Es wurde deshalb sogar ein Klage gegen das CERN eingereicht – die allerdings abgewiesen wurde.

Entstehung des Universums wird simuliert

Mit dem Teilchenbeschleuniger wird die Zeit der Entstehung des Universums vor rund 14 Milliarden Jahren simuliert. Forscher*innen beobachten bei den Kollisionen die Zerfallsprozesse und gewinnen Erkenntnisse über die kleinsten Bestandteile der Materie, die Elementarteilchen.

Unter anderem wurde am CERN 2012 erstmals das 40 Jahre früher theoretisch beschriebene Higgs-Boson nachgewiesen. Es trägt dazu bei, dass Elementarteilchen eine Masse haben.

Auf der Jagd nach der Fünften Kraft

Im aktuellen Betrieb soll der LHC nun bis 2026 laufen, bevor er wieder gewartet und aufgerüstet wird. Bei der jüngsten Pause wurden die Analysesoftware erneuert, sowie 2 neue Experimente hinzugefügt. Damit soll es mit den Sensoren des LHC einfacher werden Phänomene zu erforschen, die über das Standardmodell der Physik hinausgehen.

So könnte etwa dunkle Materie erforscht werden, zusätzliche Dimensionen, mikroskopisch kleine Schwarze Löcher oder die derzeit nur hypothetische „Fünfte Kraft“ der Natur. „Ich jage diese Fünfte Kraft seit ich ein Teilchenphysiker bin“, sagt Sam Harper, Teil des LHC-Teams, zur BBC: „Vielleicht wird es dieses Jahr was.“