Aktuelles von Weltmaschine

Fakt der Woche

Zwei Jahre lang waren die Vermesser damit beschäftigt, im Tunnel die Standorte aller Komponenten des LHC zu markieren.

Fakt der Woche

Wäre der ATLAS-Detektor ein Schiff, so hätte er wegen seines enormen Volumens Auftrieb und würde im Genfer See schwimmen.

Fakt der Woche

ATLAS aus LEGO - 9500 LEGO-Steine und 33 Stunden Bauzeit steckte Sascha Mehlhase in den Nachbau des ATLAS-Detektors.

Es wird noch enger fürs Higgs-Teilchen

In einem Seminar am CERN haben heute, am 13. Dezember, die beiden großen LHC-Experimente ATLAS und CMS die neuesten Ergebnisse zur Suche nach dem Higgs-Teilchen präsentiert. Diese Ergebnisse basieren auf deutlich mehr Daten, als die auf den Sommerkonferenzen präsentierten Ergebnisse und stellen einen großen Fortschritt bei der Suche nach dem Higgs-Teilchen dar. Allerdings können die Wissenschaftler auch jetzt noch keine überzeugende Aussage zur Existenz (oder Nicht-Existenz) des Higgs-Teilchens machen.

Was verspricht man sich von den Kollisionen von Protonen mit Blei-Ionen?

Kollisionen von Protonen mit Blei-Ionen sind am LHC für Ende 2012 geplant. Schon in diesem Herbst wurden dazu erste Tests durchgeführt. Hauptziel der Kollisionen von Protonen mit Blei-Atomkernen ist es, Beobachtungen in Blei-Blei-Kollisionen besser zu verstehen.

Adventskalender

Heute am 1. Dezember 2011, ist auf weltmaschine.de ein Adventskalender gestartet. 24 Fragen rund um die Weltmaschine LHC bereiten den Weg zum Weihnachtsgewinn. Unter allen richtigen Einsendungen verlosen wir das Buch "LHC: Large Hadron Collider" von Peter Ginter, Franzobel und Rolf-Dieter Heuer und Elementarteilchen-Stofftiere von Particle Zoo.

Fakt der Woche

Am Donnerstag, 1. Dezember 2012, startet auf weltmaschine.de ein Adventskalender. 24 Fragen rund um die Weltmaschine LHC bereiten den Weg zum Weihnachtsgewinn. Unter allen richtigen Einsendungen verlosen wir das Buch "LHC: Large Hadron Collider" von Peter Ginter, Franzobel und Rolf-Dieter Heuer und Elementarteilchen-Stofftiere von Particle Zoo.

Bislang größte Fahndung nach dem Higgs-Teilchen

Forscher der Experimente ATLAS und CMS am LHC haben die bislang umfangreichste Suche nach dem Higgs-Teilchen vorgelegt, dem letzten fehlenden Baustein des Standardmodells der Teilchenphysik. Erstmals kombinierten die Teams dazu Daten der beiden großen Detektoren. Die Weltmaschine ist demnach auf bestem Weg, das Higgs-Rätsel bis zum Ende des kommenden Jahres zu knacken, wie die Physiker am Freitag auf dem Hadron Collider Physics Symposium 2011 in Paris berichteten.

PM: 23. November 2011: Tag der Weltmaschine - Teilchenphysiker feiern zwei Jahre Betrieb des größten Teilchenbeschleunigers der Welt

Mit den ersten Teilchenkollisionen am Large Hadron Collider LHC hat vor zwei Jahren eine Entdeckungsreise in weitgehend unkartierte Regionen der Natur begonnen. Die Weltmaschine soll einige der größten Rätsel der Physik lösen: Was geschah beim Urknall, woraus besteht die mysteriöse Dunkle Materie im Kosmos, warum haben Elementarteilchen überhaupt eine Masse? Auf der Suche nach Antworten schießt der LHC Atomkerne von Wasserstoff (Protonen) und von Blei mit bislang unerreichter Energie aufeinander. So können die Forscher neue Teilchen erzeugen und die Bedingungen kurz nach dem Urknall reproduzieren. Seit am 23. November 2009 die ersten Protonen im LHC aufeinanderprallten, haben die hausgroßen Nachweisgeräte fast eine Million Milliarden (1 000 000 000 000 000) solcher Kollisionen registriert. Der weltgrößte Teilchenbeschleuniger übertrifft damit alle Erwartungen.

Überraschende Ergebnisse bei LHCb

Auf ihrer Spurensuche worin das unterschiedliche Verhalten von Materie und Antimaterie begründet ist, sind die Forscher des LHCb-Detektors auf ein überraschendes Ergebnis gestoßen. Bei Untersuchungen von so genannten D-Mesonen, haben sie festgestellt, dass die Teilchen sich anders verhalten als ihre Antiteilchen. Sie haben damit vielleicht einen weiteren Prozess gefunden, in dem Materie sich von Antimaterie unterscheidet.

Tag der Weltmaschine

Mit den ersten Teilchenkollisionen am Large Hadron Collider (LHC) hat vor zwei Jahren eine Entdeckungsreise in weitgehend unkartierte Regionen der Natur begonnen. Die Weltmaschine soll einige der größten Rätsel der Physik lösen: Was geschah beim Urknall, woraus besteht die mysteriöse Dunkle Materie im Kosmos, warum haben Elementarteilchen überhaupt eine Masse? Auf der Suche nach Antworten schießt der LHC Atomkerne von Wasserstoff (Protonen) und von Blei mit bislang unerreichter Energie aufeinander. So können die Forscher neue Teilchen erzeugen und die Bedingungen kurz nach dem Urknall reproduzieren. Seit am 23. November 2009 die ersten Protonen im LHC aufeinanderprallten, haben die hausgroßen Nachweisgeräte bislang fast eine Million Milliarden (1.000.000.000.000.000) solcher Kollisionen registriert. Der weltgrößte Teilchenbeschleuniger übertrifft damit alle Erwartungen.

Protonen-Betrieb 2011 endet

Nach etwa 180 Tagen ging der Betrieb mit Protonen am LHC gestern, am 30. Oktober, für das Jahr 2011 zu Ende. Abends um viertel nach Fünf verließen die letzten Protonen den LHC. Mehr als vierhundert Trillionen Kollisionen von Protonen fanden allein in diesem Jahr statt.

Fakt der Woche

Die Planungen für den LHC begannen bereits in den frühen 80er Jahren. 1994 wurde der Bau des LHC vom CERN Council bewilligt. Die ersten Kollisionen gab es dann im November 2009.

Fakt der Woche

Für die Endkappen des hadronischen Kalorimeters von CMS wurden die Hülsen russischer Granaten verwendet. Diese wurden dazu eingeschmolzen und zu reinen Messingblechen verarbeitet.

Fakt der Woche

Am 30. September wurde das Tevatron am Fermilab in den USA abgeschaltet. DasTevatron war der nach dem LHC zweit stärkste Beschleuniger der Welt. In den 28 Betriebsjahren wurde am Tevatron unter anderem das top-Quark entdeckt.

Fakt der Woche

Insgesamt decken die Myonkammern von CMS eine Fläche von 18 000 Quadratmetern ab. Das entspricht der Größe von zwei Fußballfeldern.

Fakt der Woche

Der LHC hat einen Stromverbrauch von 120 Megawatt, das gesamte CERN von etwa 230 Megawatt. Dies entspricht dem Verbrauch aller Haushalte des Kantons Genf.

Fünf Fragen an Ralf Bernhard

Ralf Bernhard arbeitet als Postdoc am Physikalischen Institut der Universität Freiburg. Während der Vorbereitungsphase für die Teilchenphysikkonferenz EPS HEP 2011 hat er gemeinsam mit dem schwedischen Postdoc Jonas Strandberg die Arbeit zur Veröffentlichung eines Beitrags der ATLAS-Kollaboration zur Higgs-Suche koordiniert.

Fakt der Woche

Vier Monate dauerte es, bis 250 Kilometer dicht gepackte Spezialkabel und 80 Kilometer Rohre für Gas und Kühlflüssigkeit für den inneren Detektorbereich bei CMS angeschlossen waren.

Fakt der Woche

Um den LHC auf seine Betriebstemperatur von minus 271 Grad Celsius zu bringen, wird der Beschleuniger zunächst mit flüssigem Stickstoff gekühlt. Dabei verdampfen 12 Millionen Liter flüssiger Stickstoff.

Higgs in Mumbai?

Im Juli berichteten Wissenschaftler sowohl vom ATLAS- als auch vom CMS-Experiment am LHC von „Ausreißern“ in ihren Daten, die Hinweise auf das Higgs-Teilchen sein könnten. Nach diesen Ergebnissen warteten nun viele gespannt, auf die nächste Konferenz, die Lepton Photon, und auf das, was die Wissenschaftler dort Neues zu berichten hatten. Am 22. August startete die Konferenz in Mumbai, Indien, und gleich am ersten Tag, standen Vorträge zur Suche nach dem Higgs-Boson auf der Agenda.

Fakt der Woche

Der Spurdetektor des CMS-Experiments besteht aus Siliziumstreifenzählern. Mit einer aktiven Fläche von 210 Quadratmetern ist er mit Abstand der größte seiner Art.

Fakt der Woche

Ein Größenvergleich: wäre ein Proton so groß wie eine Murmel, würde die Länge eines Protonenpakets im LHC der Entfernung von der Erde zum Uranus und die Breite der Entfernung von der Erde zu Sonne entsprechen. Einzelne Murmeln wären voneinander so weit entfernt wie Genf und Hamburg.

Fakt der Woche

Die Zeitprojektionskammer des ALICE-Detektors kann mit ihren über 500 Pixeln gleichzeitig bis zu 15 000 Spuren geladener Teilchen rekonstruieren.

Fakt der Woche

Teilchenbeschleuniger gibt es nicht nur in der Forschung: Weltweit gibt es mehr als 7000 medizinisch genutzte Teilchenbeschleuniger mit denen jedes Jahr etwa 30 Millionen Patienten behandelt werden.

Wir leben in einer aufregenden Zeit

Spannend war sie, die erste Sommerkonferenz des Jahres 2011. Denn der LHC hat sein erstes Betriebsjahr hinter sich gebracht und den Wissenschaftlern eine Datenmenge zur Verfügung gestellt, mit der sie sich auf die Suche nach bisher unentdeckter Physik machen können. Und das haben die Wissenschaftler getan. Neues entdeckt haben sie bisher jedoch nicht.

Bild der Woche

Seit dem 1. Juli 2011 hängt im Gebäude 40 am CERN ein Bild des CMS-Detektors – in Originalgröße. Es ist also ganze 15 Meter hoch! Um dieses Bild zu produzieren wurden mehrere hundert Fotos des CMS-Detektors zu einem einzigen Bild zusammengefasst.

Start in die Sommerkonferenz-Saison

Für die Wissenschaftler am LHC war sie schon lange zu spüren: Die Zeit der Sommerkonferenzen. Analysen mussten vorbereitet und von den Kollaborationen freigegeben werden – Aufgaben, die viel Zeit brauchen. Und nun ist er endlich da, der nächste Schritt: die neuen Ergebnisse auf einer der großen Teilchenphysikkonferenzen, die sich im Sommer aneinander reihen, zu präsentieren.

Fakt der Woche

Die Teil-Detektoren von LHCb sind entlang des Protonenstrahlrohres auf einer Länge von 20 Metern hintereinander aufgereiht.

Ein kleiner Teil des großen Ganzen

Die Schritte in der Grundlangenforschung sind klein. Jedem wissenschaftlichen Ergebnis, jeder grafischen Darstellung, jeder Tabelle, geht ein Haufen akribischer Arbeit voraus. Und der Traum vieler Doktoranden am LHC ist es, dass ein eigenes Ergebnis dann vielleicht einmal auf einer der großen Konferenzen der Teilchenphysik, die jedes Jahr stattfinden, vorgestellt wird – und sei es nur eine Grafik auf einer Folie.

Fragen zur Antimaterie

Zu jedem Elementarteilchen gibt es ein so genanntes Antiteilchen. Doch woher weiß man das? Welche Theorie steckt dahinter und woher weiß man, dass bei Urknall Materie und Antimaterie in gleichen Mengen entstanden sind?

Bild der Woche

Noch bis zum 15. Juli ist die Weltmaschine zu Gast in Lörrach. Informationen zu Ausstellung gibt es hier.

Fakt der Woche

Die Kräfte des Magnetfelds von CMS sind so stark, dass sich der Eisenkoloss um 20 Zentimeter zusammenzieht.

Weltmaschine on tour – Lörrach

Zwei Wochen rund um das Thema Teilchenphysik – die plant das phaenovum in Lörrach für Anfang Juli. Und auch die Ausstellung „Weltmaschine“ ist mit dabei. Am phaenovum und am Hans-Thoma-Gymnasium gibt es für Schüler – und auch für alle anderen Interessierten – vom 4. bis zum 15. Juli die Möglichkeit in die Welt der kleinsten Teilchen und größten Rätsel des Universums einzutauchen.

Fakt der Woche

Der LHC hat wurde am Freitag das erste Mal mit 1236 Teilchenpaketen pro Strahl betrieben. Was aktuell im LHC los ist, zeigt die LHC-Page1.

Fakt der Woche

Bei voller Energie und Intensität hat jeder der beiden Protonenstrahlen im LHC die Bewegungsenergie eines 400 Tonnen schweren Zuges wie zum Beispiel eines ICE bei einer Geschwindigkeit von 150 Kilometern pro Stunde.

Datenmeilenstein erreicht

Gerade mal drei Monate nachdem die ersten Teilchenstrahlen in 2011 im Beschleuniger waren und mehr als vier Monate bevor der Betrieb das LHC mit Protonen für dieses Jahr beendet wird, haben die Wissenschaftler ihr Jahresziel für 2011 erreicht. Der LHC hat bereits jetzt die für das gesamte Jahr anvisierte Datenmenge geliefert - ein inverses Femtobarn integrierte Luminosität.

Fakt der Woche

Ein Teraelektronenvolt entspricht ungefähr der Bewegungsenergie einer Mücke. Allerdings ist ein Proton eine Billion Mal kleiner als eine Mücke.

Fakt der Woche

CMS wurde an der Oberfläche gebaut. Anschließend wurden die 11 Scheiben des Detektors einzeln in die Kaverne heruntergelassen und dort wieder zusammengebaut.

Heute schon übermorgen fest im Blick

Bei der Planung von Detektoren für die Teilchenphysik gilt es immer das Maximale aus der Technik herauszuholen, neue Technologien zu nutzen und am Rande dessen, was zur Zeit der Planung machbar scheint, zu planen. „In den 90ern war es bei Weitem noch nicht klar, dass Detektoren wie ATLAS jemals funktionieren würden“, erzählt Hubert Kroha, der schon von Anfang an bei ATLAS, dem größten Teilchendetektor am LHC in Genf, dabei ist.

Bild der Woche

Am 28. Mai war die Weltmaschine zu Gast auf der Langen Nacht der Wissenschaften in Berlin.

Weltmaschine on tour – Berlin

Was hat sich im letzten Jahr am LHC getan? Was passiert gerade? Und was erwarten wir in den nächsten Jahren? Spannende Fragen, die Sie am Samstag, den 28. Mai „live“ stellen können: Bei der Langen nach der Wissenschaften in Berlin stehen Wissenschaftler der Humboldt Universität zu Berlin und von DESY bereit, um Ihnen Ihre Fragen rund um die Weltmaschine LHC zu beantworten.

Fakt der Woche

Normale „warme“ Magnete erreichen etwa nur ein Viertel des Magnetfelds eines LHC-Magneten. Würde man den LHC nur aus solchen „warmen“ Magneten bauen, dann müsste der Ring einen Umfang von mindestens 120 Kilometern haben um die gleichen Kollisionsenergien zu erreichen – außerdem würde er 40 Mal mehr Strom verbrauchen.

Fakt der Woche

Der Druck in den Strahlrohren des LHC ist etwa zehn Mal niedriger als auf der Oberfläche des Mondes. Das ist ein Ultrahochvakuum.

Entdeckung?

Teilchenphysik ist spannend. Und im Moment ganz besonders – schließlich dringt der LHC in neue, bisher nicht erreichte Energiebereiche vor und ermöglicht damit den Blick auf bisher nicht entdeckte Physik. Ein „Hubbel“, also eine Häufung von Messergebnissen bei einem bestimmten Wert, bei dem nach bisherigem Wissen nichts erwartet wurde, sorgt da besonders schnell für Aufmerksamkeit. Ist es neue Physik? Oder ein Fehler in der Auswertung? Wurde irgendetwas nicht berücksichtigt? Oder wurde wirklich etwas fundamental Neues entdeckt?

Fakt der Woche

Reiht man die Niob-Titan-Filamente, die in den Kabeln für den LHC verwendet wurden aneinander, so reichen die Filamente sechs Mal bis zur Sonne und zurück und noch 150 Mal zum Mond.

Neues vom LHC

Das Ziel ist klar: 1000 inverse Picobarn Daten wollten die Wissenschaftler im ganzen Jahr 2011 am LHC sammeln. Und es sieht schon gut aus: bereits bis jetzt hat der LHC eine integrierte Luminosität von über 60 inversen Picobarn gesammelt – mehr als im gesamten Jahr 2010.

Fakt der Woche

Vom 2. bis zum 15. Mai gibt es auf weltmaschine.de etwas zu gewinnen. Wir verlosen unter allen, die die fünf Fragen rund um den LHC richtig beantworten, fünf Exemplare des Buches "Die Weltmaschine" von Don Lincoln.

AMS auf großer Fahrt

Wo ist die Antimaterie? Nicht nur der LHCb-Detektor am LHC hat sich der Suche nach der Antwort auf diese Frage verschrieben, auch ein anderer Detektor, an dem das CERN beteiligt ist, versucht sie zu finden. AMS – kurz für Alpha Magnetic Spectrometer – wird für die nächsten zehn Jahr Daten sammeln. Doch nicht auf der Erde, sondern auf der internationalen Raumstation ISS. Mit dem letzten Flug der Raumfähre Endeavour wird AMS zur ISS starten.

Fakt der Woche

Am 22. April hat der LHC einen neuen Weltrekord der Strahlintensität an einem Hadronen-Beschleuniger aufgestellt. Die erreichte Luminosität liegt bei 4,67 · 10³² pro Quadratzentimeter und Sekunde. Die hohe Luminosität ermöglicht es den Wissenschaftlern viele Daten in kurzer Zeit zu sammeln.

Was ist eigentlich Luminosität?

Zunächst muss man wissen, dass Teilchenphysiker zwei Größen benutzen, die Luminosität genannt werden (und nicht unbedingt immer ganz genau sagen, welche Größe sie nun gerade meinen): die „Luminosität“ und die „integrierte Luminosität“. Diese beiden Größen sind wie die Energie ein wichtiges Merkmal für die Leistungsfähigkeit eines Teilchenbeschleunigers.

Fakt der Woche

Nachdem der 27 Kilometer lange Ringtunnel im Gebiet zwischen dem Genfer See und dem Schweizer Jura gebohrt war, trafen sich die beiden Enden auf einen Zentimeter genau.

Fakt der Woche

Bei ATLAS und CMS liefern etwa 100 Millionen Sensoren 40 Millionen Mal pro Sekunde Daten. Diese Rate wird reduziert, sodass aber immer noch mehrere Hundert interessante Kollisionen pro Sekunde übrig bleiben.

Wo ist die Antimaterie?

Das ist eine der großen Fragen der Teilchenphysik. Die Wissenschaftler des LHCb-Detektors wollen genau dieser Frage bei den Teilchenkollisionen am LHC auf den Grund gehen. Beim Urknall sind Materie und Antimaterie in gleichen Mengen entstanden. Treffen sie aufeinander vernichten sie sich. Doch irgendetwas muss dazu geführt haben, dass nach dem Urknall Materie übrig geblieben ist, die jetzt unser Universum bildet.

Fakt der Woche

Die Teilchenpakte im Large Hadron Collider LHC fliegen mit einem Abstand von 25 Nanosekunden (25 Milliardstel Sekunden) durch den Ring. Das bedeutet, dass 40 Millionen Mal pro Sekunde Teilchenpakete in den Experimenten kollidieren.

Weltmaschine on tour – Gießen

Seit fast einer Woche ist die Weltmaschine nun zu Gast im Mathematikum in Gießen. Sie ist bis zum 9. April offen für alle Besucher des Mathematikums; für Schulklassen bieten Wissenschaftler der Universität Gießen Führungen durch die Ausstellung an. Auf diesen Führungen werden die Wissenschaftler von ihrer Suche nach den Antworten auf die großen offenen Fragen der Teilchenphysik ebenso berichten, wie von ihren Beiträgen zum größten Teilchendetektor am LHC, dem ATLAS-Experiment.

Warum kommt das Higgs-Teilchen nicht als Kandidat für dunkle Materie in Betracht?

Für die Dunkle Materie kommen Teilchen in Betracht, die folgende Eigenschaften haben:

Bild der Woche

Vom 25. März bis zum 9. April ist die Weltmaschine zu Gast im Mathematikum in Gießen. Weitere Informationen zur Ausstellung gibt es hier.

Fakt der Woche

Verfolgen, welche Ereignisse gerade am LHC aufgezeichnet werden, dass können Sie bei den live-Bildern von ATLAS und CMS. Wenn gerade keine Kollisionen stattfinden, zeigen die Experimente an dieser Stelle aufgezeichnete Bilder.

Fakt der Woche

Die Datennahme hat wieder begonnen: Am 13. März gab es kurz nach 18 Uhr die ersten Kollisionen bei 3,5 Teraelektronenvolt in 2011. Damit konnten die Experimente die ersten Daten bei der für dieses Jahr geplanten Energie aufzeichnen.

Der Weg einer CMS-Veröffentlichung

Im letzten Jahr haben die großen Detektoren am LHC einiges an Daten aufgezeichnet. Bei den Analysen sind viele Ergebnisse entstanden, die die Wissenschaftler veröffentlichen wollen. Bereits im letzten Jahr gab es viel Spannendes zu berichten und in diesem Jahr wird es noch viel mehr zu berichten geben – und damit auch umso mehr zu veröffentlichen. Doch welchen Weg geht so eine Veröffentlichung überhaupt? Wie schaffen es die großen Kollaborationen, dass jedes Mitglied, das die Veröffentlichung unterzeichnet, auch wirklich den Inhalt kennt, mitreden kann und dahintersteht? Am Beispiel von CMS, eine Kollaboration mit über 3000 Mitgliedern, berichtete Achintya Rao in CMS Times über den Weg den eine Analyse vor der Veröffentlichung in einer Kollaboration durchläuft.

Fakt der Woche

Mehr als 3000 Kilometer Kabel sind in ATLAS verbaut. Alle Kabel aneinander gelegt, reichen dann von Berlin nach Rom und wieder zurück.

International Masterclasses mit LHC-Daten

Forschen mit ganz neuen Daten vom größten Teilchenbeschleuniger der Welt – nur etwas für Physiker? Keineswegs: Dieses Jahr gibt es die International Hands on Particle Physics Masterclasses mit echten LHC-Daten. Und diese Daten sind erst wenige Monate alt. Damit sind die Schüler, die an den Masterclasses teilnehmen, noch dichter an der aktuellen Forschung dran als bisher.

Fakt der Woche

Unter den geplanten Betriebsbedingungen wird jeder Protonenstrahl im LHC 2808 Teilchenpakete mit jeweils rund 10 Billionen Protonen enthalten.

Winterpause beendet

Der LHC wacht Schritt für Schritt aus seinem Winterschlaf auf. Seit Mitte Dezember 2010 war der Beschleuniger in einer Wartungspause und wird nun langsam wieder angefahren. Protonen sind bereits seit letzter Woche wieder im Ring unterwegs und die Beschleunigermannschaft ist mit Maschinenstudien beschäftigt.

Fakt der Woche

Der Fakt der Woche wird 1! Alle bisherigen News und Fakten der Woche gibt es in unserem Archiv. Reinschauen lohnt sich.

Was weg ist, ist weg

42 Millionen Kollisionen pro Sekunde und 600 000 Auslesekanäle – wahnsinnige Datenmengen entstehen bei jedem der Experimente am LHC. Doch kann man alles, was bei den Kollisionen entsteht speichern? Muss man das alles überhaupt speichern? Entsteht in jeder Kollision etwas Spannendes? Etwas, das die Wissenschaftler unbedingt genauer untersuchen wollen? Die Antwort lautet ganz klar Nein. In vielen Kollisionen entsteht nur etwas, das die Wissenschaftler als Untergrund bezeichnen. Und um diesen Untergrund vom Rest zu trennen haben nutzen sie ein mehrstufiges System, dass die Entscheidungen trifft – den Trigger.

Fakt der Woche

Wie bald das Higgs-Teilchen gefunden werden kann, ist in den verschiedenen Modellen unterschiedlich. Physiker erwarten jedoch erst nach zwei bis drei Jahren Betrieb eine ausreichende Menge an Daten.

Wo ist die Antimaterie?

Dies ist eine der großen Fragen der Teilchenphysik, der die Wissenschaftler am LHC auf den Grund gehen. Beim Urknall müssten Materie und Antimaterie in gleichen Mengen entstanden sein und sie hätten sich direkt wieder vernichtet, wenn sie aufeinander getroffen wären. Ein kleiner Unterschied in den Eigenschaften von Materie und Antimaterie muss dafür verantwortlich sein, dass Materie übrig geblieben ist und unser heutiges Universum bildet. Doch was ist dies für ein Unterschied?

Fakt der Woche

Für den LHC wurden die Tunnel wieder verwendet, die für den vorherigen großen CERN-Beschleuniger, den Large Elektron Positron Collider LEP, gebaut wurden. Bei LEP wurden Elektronen auf ihre Antiteilchen, die Positronen, geschossen.

Klein, kleiner, am kleinsten

Schon die alten Griechen machten sich Gedanken darüber, woraus unsere Welt besteht und was die kleinsten Bausteine der Materie sind. Diese Frage beschäftigt Wissenschaftler bis heute. Auch am LHC gehen Wissenschaftler der Frage nach den kleinsten Teilchen, aus denen unser Universum aufgebaut ist, auf den Grund.

LHC läuft auch 2012!

Nun steht es fest: der LHC wird entgegen der bisherigen Planung auch 2012 in Betrieb bleiben. Dies ist das Ergebnis des jährlichen Workshops in Charmonix, bei dem der Betrieb des LHC geplant wird. Für Ende 2011 ist wieder eine kurze Pause zur Wartung vorgesehen, bevor der Betrieb Anfang 2012 weitergeht. Die Energie von 3,5 Teraelektronenvolt pro Strahl wird beibehalten. Ursprünglich war vorgesehen den LHC bis Ende 2011 zu betreiben und in 2012 den Betrieb zu unterbrechen, um den Beschleuniger auf den Betrieb bei seiner maximalen Energie von 7 Teraelektronenvolt pro Strahl vorzubereiten.

Fakt der Woche

Die Time Projection Chamber (TPC) des ALICE-Detektors ist die größte gasgefüllte TPC, die jemals gebaut wurde.

Fakt der Woche

Die beim LHC verwendeten Protonen werden aus Wasserstoff gewonnen. Pro Tag werden hierfür 2 Milliardstel Gramm benötigt. Der LHC würde also etwa 1 Million Jahre benötigen, um 1 Gramm Wasserstoff zu verbrauchen.

Der LHC-Datenhighway

Riesig Datenmengen entstehen bei den Experimenten am LHC – bis zu 15 Petabyte pro Jahr! Und diese Daten müssen nicht nur gespeichert werden, sondern Wissenschaftler aus der ganzen Welt wollen auf diese Daten zugreifen und sie auf verschiedene Dinge – wie zum Beispiel neue, unbekannte Physik – untersuchen. „Schon bei den Planungen für den LHC war klar: wir wollen verteilt rechnen“, erklärt Günter Duckeck. Der Wissenschaftler von der LMU München koordiniert das Grid für die deutschen ATLAS-Wissenschaftler und ist ein Mann der ersten Stunde.

Fakt der Woche

Ein Teilchenstrahl kann im LHC länger als einen Tag kreisen. An einem Tag legt er eine Strecke von 24 Milliarden Kilometern zurück. Mit einer solchen Fluglänge könnte er unser Sonnensystem zwei Mal durchqueren.

Aktiv in der Teilchenwelt

Peter Steinbach forscht. Und zwar sucht er, wie er sagt, „nach etwas, das es vielleicht gar nicht gibt.“ Steinbach arbeitet am ATLAS-Detektor, dem größten der vier Experimente am LHC. Dort untersucht er, wie die Protonen, die die Wissenschaftler kollidieren lassen, eigentlich genau aufgebaut sind. Also wie die Quarks und Gluonen, aus denen ein Proton besteht, im Inneren der Protonen genau verteilt sind.

Fakt der Woche

Um die Magnete des LHC auf Temperaturen von wenigen Grad Celsius über dem absoluten Temperaturnullpunkt – der liegt bei minus 271 Grad Celsius – herunterzukühlen, werden 120 Tonnen Helium benötigt. Davon sind etwa 90 Tonnen in den Magneten und der Rest in den Kühleinheiten.

Fakt der Woche

Am 6. Dezember hat am CERN die Weihnachtspause begonnen. Auch das Weltmaschine-Team startet nun in die Weihnachtspause. Wir wünschen allen ein frohes Weihnachtsfest und einen guten Start ins neue Jahr. Ab 10 Januar sind wir wieder da mit neue Geschichten und Fakten rund um die Weltmaschine LHC.

LHC 2010

2010 war ein sehr erfolgreiches Jahr für die Wissenschaftler am LHC. Riesige Datenmengen wurden gesammelt, der Beschleunigermannschaft ist es gelungen, mehr Protonen pro Sekunde kollidieren zu lassen als vorgesehen, und der erste Betrieb mit Blei-Ionen lief so reibungslos, dass sogar die alten Hasen staunten.

Bild der Woche

Im Oktober enthüllten die ATLAS-Forscher ein riesiges Wandbild ihres Detektors. Obwohl das Wandbild schon riesig ist, hat es nur ein Drittel der Größe des realen ATLAS-Detektors. Dieser ist ganze 46 Meter lang und 25 Meter hoch und breit. Der ATLAS-Detektor ist einer der vier großen Detektoren am LHC.

Ein Weg zur Physik

Wie kommen Physiker am CERN eigentlich zu ihrem Beruf? Arbeiten am LHC nur die, die schon in der Schule Mathe und Physik Leistungskurse hatten? Oder ist der Weg gar nicht so vorgeschrieben? Fragt man einzelne Wissenschaftler zeigt sich: der Weg ist bei weitem nicht so klar wie man sich das manchmal vorstellt. Ihren Weg zum CERN stellt Regina Kwee, Doktorandin am ATLAS-Experiment, vor.

Wie kommen die Protonen in den LHC?

Im LHC werden Protonen und Blei-Ionen auf gewaltige Energien beschleunigt. Die Energie der beiden umlaufenden Teilchenstrahlen wird dabei so groß, wie die Bewegungsenergie eines Hochgeschwindigkeitszugs (etwa 360 Megajoule pro Strahl)!

Fakt der Woche

Die supraleitenden Magnete im LHC erreichen Feldstärken von bis zu 8 Tesla, normalleitende Magnete schaffen nur 2 Tesla.

Was ist gerade los im LHC?

So richtig sehen, was gerade in ihrem Beschleuniger, dem LHC, oder auch den Detektoren vor sich geht, können die Wissenschaftler nicht. Zum einen, weil sie während des Betriebs gar nicht dicht an ihr Arbeitsgerät herandürfen, zum anderen, weil die meistern der Dinge, die für den Betrieb relevant sind, gar nicht mit bloßem Auge sichtbar sind, sondern elektronisch gemessen werden müssen.

Fakt der Woche

In den LHC-Dipolmagneten fließt ein Strom von 11 850 Ampere. Zum Vergleich: Ein Einfamilienhaus verbraucht im Mittel Strom von etwa einem Ampere und ist meist mit einer 100-Ampere-Sicherung gesichert.

Neue Erkenntnisse zur Ursuppe

Nach dem die Wissenschaftler der ALICE-Kollaboration bereits letzte Woche, die ersten Ergebnisse veröffentlicht hatten, gibt es nun auch diese Woche wieder eine Veröffentlichung. Auch ATLAS und CMS haben Neues über den besonderen mit den Kollisionen der Blei-Ionen untersuchten Materiezustand herausgefunden. Zu diesen Ergebnissen hat die ATLAS-Kollaboration bereits einen Artikel veröffentlicht, eine CMS-Veröffentlichung wird in Kürze folgen.

Blei im LHC – Wie und Warum?

Morgens, 4. November: die letzten Protonen für 2010 verlassen den LHC. Weniger als 24 Stunden später: erste Blei-Ionen kreisen im LHC. Weitere zwei Tage später: erste Kollisionen. Mittags, 8. November: stabile Bedingungen für Kollisionen. Doch damit nicht genug. Bereits zehn Tage nach den ersten Kollisionen haben die ALICE-Wissenschaftler ihre ersten Ergebnisse veröffentlicht.

Fakt der Woche

In einer einzigen Kollision von Blei-Ionen wird eine Energie von 0,1 Millijoule umgesetzt. Dies entspricht der Energie, die man braucht, um ein Gummibärchen einen Zentimeter anzuheben

Blei-Ionen: Erste Ergebnisse

Am 18. November, nur 10 Tage nach den ersten Kollisionen von Blei-Ionen am LHC haben die Wissenschaftler der ALICE-Kollaboration die ersten Ergebnisse veröffentlicht. Zwei wichtige Größen beschreiben die Forscher in ihren beiden Veröffentlichungen: Die Zahl der geladenen Teilchen, die bei diesen Kollisionen entstehen und den so genannten elliptischen Fluss.

Fakt der Woche

Bei den Kollisionen von Blei-Kernen im LHC werden Temperaturen erzeugt, die über 100 000 Mal höher sind als im Zentrum der Sonne.

Erste Blei-Ionen am LHC kollidiert

Nur vier Tage dauerte die Umstellung von Protonen auf Blei-Ionen. Heute Mittag meldete das CERN: Kollisionen. Die ersten Kollisionen konnten die Experimente bereits am Wochenende aufzeichnen, doch seit heute liefert der LHC verlässlich Daten.

Bild der Woche

Seit dem 8. November kollidieren im LHC Blei-Ionen. Dieses Bild zeigt eine Kollision von Blei-Ionen im ALICE-Detektor. Bei den Kollisionen von Blei-Ionen können tausende von Teilchen entstehen - jede der Linien in dem Bild steht für ein Teilchen, das in der Kollision entstanden ist.

Blei-Ionen im Computernetz

„Die ersten Tage werden superspannend!“, freut sich Silvia Masciocchi, Forscherin am ALICE-Experiment, auf die ersten Kollisionen von Blei-Ionen im November. Spannend wird es, weil es recht schnell erste Ergebnisse geben wird.

Fakt der Woche

Die gesamte Kollisionsenergie im LHC beim Betrieb mit Blei-Ionen beträgt 575 TeV. Das ist eine Steigerung um einen Faktor 15 gegenüber dem bisher leistungsfähigsten Ionenbeschleuniger RHIC in Brookhaven, USA.

Ein Sommer CERN

Jeder Student steht irgendwann im Laufe seines Studium vor der Frage: Wo schreibe ich meine Abschlussarbeit? Auf welches Thema spezialisiere ich mich? Eine Möglichkeit sich zu orientieren und unmittelbar bei der aktuellen Forschung dabei zu sein, sind so genannte Sommerstudentenprogramme.

Fakt der Woche

Bei dem Betrieb des LHC mit Blei-Ionen wird jeder Baustein des Bleikerns auf eine Energie von 1,38 Teraelektronenvolt beschleunigt – dies ist deutlich weniger als die 3,5 Teraelektronenvolt im jetzigen Protonenbetrieb. Auf das gesamte System hochgerechnet ergibt sich jedoch eine Energie von 575 Teraelektronenvolt.

Das Herz von ALICE

„Die TPC ist das Herz von ALICE!“ So begeistert spricht Christian Lippmann von dem zentralen Teil des ALICE-Detektors, der Zeitprojektionskammer oder Time Projektion Chamber, kurz der TPC.

Fakt der Woche

Der ALICE-Detektor verfügt über 600 Millionen Auslesekanäle. Mit diesen können pro Sekunde 1000 Proton-Proton-Kollisionen ausgelesen werden, wenn man die Kanäle, die kein Signal liefern, ausblendet.

Auf zum nächsten Schritt

Nachdem der LHC jetzt mehrere Monate Protonen beschleunigt und aufeinander geschossen hat, kommt nun der nächste Schritt: Im November wird der LHC zum ersten Mal für etwa vier Wochen Blei-Ionen beschleunigen – statt wie sonst Protonen.

Fakt der Woche

Ab November werden im LHC Blei-Ionen beschleunigt. Die Blei-Ionen bestehen aus 82 Protonen und 126 Neutronen. Der Beschleunigungprozess des LHC wirkt dabei direkt nur auf die elektrisch geladenen Protonen, die an die Protonen gebundenen ungeladenen Neutronen werden mitbeschleunigt.

Warum es spannend ist, das Standardmodell wiederzuentdecken

Gespannt warten alle auf neue Entdeckungen am LHC – Higgs, SUSY oder noch exotischere Teilchen. Doch bis es so weit ist, wird wohl noch etwas Zeit vergehen, weil für diese Entdeckungen eine riesige Menge an Daten nötig ist. In der Zwischenzeit widmen sich die Physiker einem anderen Thema: dem Standardmodell der Teilchenphysik.

Fakt der Woche

Der LHC ist seit kurzem der Beschleuniger mit der höchsten gespeicherten Energie der Welt - 6 Megajoule. Das entspricht der kinetischen Energie eines 6 Tonnen schweren Fahrzeugs bei 160 Stundenkilometern.

Kontrolle behalten

Live dabei sein und den Detektor kontrollieren ist ein wichtiger Teil des Arbeitsalltags der Physiker, die an einem der LHC-Experimente forschen. Zum Beispiel fährt Julian Wishahi alle zwei Monate zum LHCb-Experiment ans CERN, um Schichten zu übernehmen. Dann ist er meist vier Tage lang für jeweils achteinhalb Stunden im Kontrollraum. Als Data Manager ist der Doktorand der TU Dortmund dann dafür verantwortlich die gerade genommenen Daten zu überprüfen:

Fakt der Woche

Für die Magnetspulen des LHC wurden etwa 7600 Kilometer supraleitendes Kabel verwendet.

CMS entdeckt Neues am LHC

Nach fast einem halben Jahr Betrieb zeigen sich für die Forscher an den LHC-Experimenten die ersten Zeichen für einen möglicherweise neuen Effekt. Jetzt haben die Wissenschaftler des CMS-Experiments ihre neuesten Ergebnisse veröffentlicht: Den Wissenschaftlern ist es an diesem Detektor gelungen eine unerwartete Korrelation zwischen Teilchen zu beobachten, die in den Kollisionen von Protonen bei 7 Teraelektronenvolt produziert wurden.

Wenn sich die Teilchenstrahlen kreuzen

In den letzten zwei Wochen gab es kaum Daten für die LHC-Experimente. Das hat auch einen guten Grund: Die Beschleunigerexperten sind nämlich gerade damit beschäftigt, den LHC so einzustellen, dass er mehr Kollisionen pro Sekunde liefern kann. Dazu wird der Betrieb gerade von einzelnen Paketen auf so genannte Paketzüge umgestellt.

Bild der Woche

Die „Weltmaschine on tour“ in Siegen ist ein voller Erfolg: bereits in der ersten Woche haben mehr als 8100 Menschen die Ausstellung besucht – davon allein 7500 am NRW-Tag! Noch bis zum 23. September ist die Ausstellung in Siegen zu Gast. Öffentlich besichtigt werden kann die Ausstellung noch am 21. und 23. September von 17 bis 20 Uhr. Der Eintritt ist frei.

Fakt der Woche

Bei der Maximalenergie von 7 Billionen Elektronenvolt, werden sich die Protonen mit 99,9999991 Prozent der Lichtgeschwindigkeit bewegen.

Weltmaschine on Tour – Siegen

„Siegen und die Weltmaschine“ – dieser Vortrag bildet am 14. September den Auftakt zum zweiwöchigen Besuch der Weltmaschine in Siegen. Peter Buchholz vom Fachbereich Physik der Uni Siegen ist stolz darauf, den Siegenern und Besuchern aus ganz Nordrhein-Westfalen die Weltmaschine LHC näher zu bringen.

Pixel heute und morgen

Die Detektoren am LHC sind fertig gebaut, installiert und bereits kräftig dabei, Daten zu nehmen. Warum sollten sich die Forscher also heute mit Detektor-Hardware beschäftigen? Sollten sie nicht lieber nur Daten nehmen und analysieren? Nina Krieger sagt ganz klar: „Nein!“.

Bild der Woche

„Weltmaschine on tour" im Technik-Museum Kassel - Begeisterung und Forscherdrang bei Groß und Klein.

Fakt der Woche

Das Magnetsystem des CMS-Detektors enthält etwa 10 000 Tonnen Eisen. Das ist mehr Eisen als im Eiffelturm.

Mehr Protonen im LHC

Seit letztem Freitag fliegen 48 Protonenpakete pro Richtung im LHC – damit wurde die Zahl der Pakete von zuletzt 25 fast verdoppelt. Durch die Erhöhung der Zahl von Teilchenpaketen am 20. August nimmt auch die Zahl der Kollisionen pro Sekunde und damit die Menge an Daten für die Experimente zu.

Fakt der Woche

Seit letztem Freitag fliegen 48 Protonenpaketen pro Richtung im LHC – damit wurde die Zahl der Pakete von zuletzt 25 fast verdoppelt. Bei voller Leistung sollen dann 2808 Protonpaketen pro Richtung im LHC kreisen.

Blick in die Zukunft

Bereits im März hatte CERN angekündigt den LHC 2012 für eine Wartungsphase abzuschalten. Die Zeit soll für die Vorbereitung des Betriebes des Beschleunigers bei seiner geplanten Energie von 14 Teraelektronenvolt genutzt werden. Doch wie sieht die weitere Zukunft aus?

Fakt der Woche

Das Kühlsystem des LHC benötigt insgesamt etwa 40 000 leckfreie Rohrverbindungen.

Fakt der Woche

Alle vier großen Detektoren am LHC werden insgesamt eine Datenmenge von etwa 700 Megabyte pro Sekunde aufnehmen – das entspricht einer CD pro Sekunde. Im weltweiten LHC-Netzwerk, dem Grid, werden insgesamt über 100 000 000 Gigabyte Daten gespeichert.

Fakt der Woche

Die supraleitenden Magnete des LHC werden bei minus 271°C betrieben. Dies ist kälter als im Weltraum!

Fakt der Woche

In der ATLAS-Kollaboration geht die Sonne niemals unter. Die Wissenschaftler die mit diesem Detektor forschen, kommen von allen Kontinenten der Welt – außer der Antarktis.

Erstes Top-Quark in Europa

Es ist da! Das erste Top in Europa. Auf der größten Sommerkonferenz der Teilchenphysik, der ICHEP in Paris, haben heute zwei der vier großen LHC- Experimente ihre ersten Ergebnisse zum Top-Quark vorgestellt.

Fakt der Woche

Der LHC ist kein perfekter Kreis. Er besteht aus acht Kreisbögen und acht geraden Abschnitten.

Warum sieht LHCb so anders aus, als die anderen drei Detektoren?

Der größte Unterschied zu den anderen Detektoren ist, dass LHCb nicht aussieht, wie ein Zylinder. Stattdessen erinnert seine Form an eine auf der Seite liegende Pyramide, an deren Spitze die Protonen kollidieren. Der Wechselwirkungspunkt liegt also nicht tief im Inneren des Detektors verborgen, sondern ist frei zugänglich!

Fakt der Woche

Das elektromagnetische Kalorimeter von CMS, mit dem die Energie von Teilchen gemessen werden kann, besteht aus 80 000 Bleiwolframat-Kristallen.

Fakt der Woche

Das größte Vakuum, das am LHC erzeugt werden muss, ist das Isoliervakuum für die Magnete – es entspricht dem Leerpumpen des Hauptschiffs einer Kathedrale, das sind etwa 9000 Kubikmeter.

Weltmaschine on tour - Kassel

„Begeisterungsmodus“ nannte Forscher Arnulf Quadt den Zustand der LHC-Physiker jetzt, wo es endlich Daten gibt. Aber nicht nur die Physiker sind im Begeisterungsmodus, sondern auch die Schülerinnen und Schüler des Forschungszentrums Nordhessen.

Wie funktioniert die ALICE-TPC

Liebe/r TPC Interessierte/r, angestoßen durch Ihre Frage habe ich gemacht was "man" heutzutage so tut, wenn man eine Frage hat: man googelt. Das Suchwort "TPC" führt allerdings total in die Irre, aber mit "time projection chamber" (zu Deutsch Zeitprojektionskammer) kommt man überraschend weit.

Fakt der Woche

Dieses Mal sind ganz viele Fakten im “Fakt der Woche”: Die neuen Zahlen&Fakten-Infoblätter sind da! Alle wichtigen Fakten zu den vier großen LHC-Experimenten auf jeweils einer Seite gibt es hier.

Wie funktioniert ein Hohlraumresonator?

Hohlraumresonatoren (oder Kavitäten, englisch: cavities) sind die Teile eines Beschleunigers, in denen die Teilchen mit Hilfe elektrischer Felder beschleunigt werden.

Bild der Woche

Weltmaschine on tour in Dresden - Fast 5000 Besucher sahen die Ausstellung an der TU Dresden und ließen sich - so wie hier - von den Physikern die Frage erklären "Woher kommt die Masse?".

Weltmaschine on tour - Dresden

Wir kennen nur 5% unseres Universums – die restlichen 95% sind uns immer noch ein Rätsel. Physiker nennen das, was sich hinter diesem gewaltigen Anteil verbirgt Dunkle Materie und Dunkle Energie. „Dunkel“ einfach aus dem Grund, dass sie es bisher nicht sehen können.

Fakt der Woche

Der größte Teildetektor des ALICE-Experiments, die Zeitprojektionskammer (TPC), hat 557 568 Ausleseeinheiten. Zum Vergleich: ein erwachsener Mensch trägt maximal etwa 150 000 Haare auf dem Kopf.

Physik am LHC

Physiker auf der ganzen Welt sind überglücklich: endlich können Sie sich an echten Daten und damit echter Physik am LHC austoben. Die erste Gelegenheit, diese Physik zu zeigen, gibt es diese Woche bei DESY.

Bild der Woche

Zur Langen Nacht der Wissenschaften war die Weltmaschine zu Gast in Berlin. Viele Besucher ließen sich von den Forschern ausführlich ihre Fragen beantworten.

Ich habe gehört der LHC ist gefährlich, stimmt das?

Der LHC ist vollkommen sicher, dies wissen wir mit Sicherheit!

Fakt der Woche

Der LHC kann auch mit Blei-Ionen betrieben werden. Die maximale Energie bei Kollisionen von Blei-Ionen beträgt 1150 Teraelektronenvolt.

Weltmaschine on tour - Berlin

Am 5. Juni ist es wieder soweit: Es ist Lange Nacht der Wissenschaften in Berlin! Wie im letzten Jahr ist auch dieses Jahr die mobile Ausstellung Weltmaschine wieder dabei. DESY und die Humboldt-Universität zu Berlin präsentieren die Ausstellung ab 17 Uhr in Berlin-Adlershof im Foyer der Physik (Newtonstraße 15).

Fakt der Woche

Der LHC-Tunnel liegt nicht waagerecht im Boden. Er hat eine leichte Neigung von 1,4%.

Was bedeutet es für die Physik, wenn man das Higgs-Teilchen nicht findet?

Das Higgs-Teilchen ist ein Teilchen, das uns hilft zu zu erklären wie Elementarteilchen zu ihrer Masse kommen. Was ist nun, wenn wir im LHC kein Higgs-Teilchen finden? Dann würde es erst richtig spannend!

Fakt der Woche

Der schwerste Teil des LHCb-Detektors ist der 1600 Tonnen schwere Dipolmagnet. Dieser wurde in der Experimentierhalle unter der Erde zusammengebaut.

LHC Update

Seit über einem Monat läuft der LHC. Die Physiker sind begeistert und stürzen sich mit Feuereifer ihre Arbeit, sowohl im Kontrollraum auf Schicht als auch im Büro vor dem eigenen Computer bei der Auswertung der Daten. Doch was ist eigentlich im letzten Monat am Beschleuniger passiert?

Fakt der Woche

Die größten Magneten im LHC sind die Dipole: Sie sind jeweils 15 Meter lang und jeder von ihnen wiegt 35 Tonnen. Insgesamt gibt es 1232 dieser Magnete im LHC.

Warum gibt es vier Detektoren am LHC?

Die Experimente an den riesigen und teuren Beschleunigern der Teilchenphysik werden meist nur ein Mal in der Geschichte der Menschheit gemacht. Um bei diesen einzigartigen Messungen Fehler zu vermeiden, die uns ein falsches Bild von der Welt vermitteln würden, werden mehrere ähnliche Experimente mit möglichst unterschiedlicher Technologie durchgeführt und die Resultate anschließend gegenseitig überprüft.

Fakt der Woche

Für den Betrieb wird der LHC auf minus 271 Grad Celsius gekühlt. Dabei verkürzt sich jeder der 15 Meter langen Magnete um 4,5 Zentimeter.

Bild der Woche

Der LHC läuft erst seit einigen Wochen, aber eine Gruppe Teilchenphysiker plant schon die Zukunft - den Upgrade der LHC-Detektoren, wie zum Beispiel ATLAS. Letzte Woche fand zum ersten Mal ein ATLAS-Upgrade-Meeting außerhalb des CERN statt.

Sie fragen, wir antworten

„Wie beschleunigt ein Teilchenbeschleuniger Teilchen?“ „Warum beschleunigt der LHC Protonen?“ „Wie funktioniert ein Detektor?“ „Warum braucht man vier davon?“ Haben Sie Fragen rund um die Weltmaschine LHC? Wir haben die Antworten!

Forschung zum Mitmachen

Forschen am LHC – was für viele Physiker weltweit tägliche Realität ist, ist seit dem 20 April auch für Schüler möglich. Das „Netzwerk Teilchenwelt“ bietet jährlich 6000 Jugendlichen zwischen 15 und 19 Jahren die Möglichkeit, selbst die Teilchenphysik zu erforschen.

Fakt der Woche

Die Gezeiten, die alle zwölf Stunden den Meeresspiegel an den Küsten steigen und fallen lassen, ändern den Umfang des LHC von 26,6 Kilometern um etwa 1 Millimeter. Das spüren die im LHC kreisenden Teilchen - der Beschleuniger muss nachgestimmt werden.

Aus der Ferne beobachten

Live dabei sein beim „eigenen“ Teilchendetektor, das ist eigentlich nur in den Kontrollräumen der Experimente direkt am CERN möglich. Doch für Forscher des ATLAS- und des CMS-Experiments gibt es auch eine Alternative. Beide Experimente verfügen weltweit über mehrere so genannte Remote-Monitoring-Räume.

Fakt der Woche

Ein Teil des CMS-Detektors ist eine riesige zylindrische Magnetspule. Diese Spule erzeugt ein Magnetfeld von 4 Tesla und ist damit etwa 100 000 Mal stärker als das Magnetfeld der Erde.

Fakt der Woche

ATLAS ist der größte jemals an einem Beschleuniger gebaute Detektor: Er ist 25 Meter hoch und breit und 40 Meter lang.

Das LHC-Forschungsprogramm geht los

Am 30. März um 13:06 Uhr kollidierten Teilchen im LHC mit einer Energie von 7 TeV und markierten so den Start des LHC Forschungsprogramms. Teilchenphysiker aus aller Welt hoffen jetzt auf eine Fülle von Daten für neue Physik, denn der LHC beginnt seine erste längere Betriebsphase mit einer dreieinhalb Mal höheren Energie als bisher in einem Beschleuniger möglich.

Weltmaschine on Tour – Rosenheim

Seit ihrem ersten Auftritt auf dem Hamburger Hafengeburtstag im Mai letzten Jahres hat die mobile Ausstellung schon viele Stationen durchlaufen. An die 100.000 Menschen haben die Ausstellung an verschiedenen Orten bereits besucht – davon allein fast 10.000 an den letzten beiden Standorten Heidelberg und Frankfurt. Nun bekommen die Leute in und um Rosenheim die Gelegenheit die Weltmaschine zu sehen.

Fakt der Woche

Am LHC werden insgesamt 9600 Magnete verwendet. Alle diese Magnete halten die Teilchen auf ihrer Kreisbahn im LHC. Es gibt zum Beispiel Dipole, Quadrupole und Sextupole.

Neuer Energie-Weltrekord in Genf

Kurz vor halb sechs Uhr morgens am 19. März ist es den Operateuren des Large Hadron Collider LHC gelungen, zwei Teilchenstrahlen im LHC auf eine Energie von jeweils 3,5 TeV (Tera-Elektronvolt) zu beschleunigen und damit einen neuen Weltrekord aufzustellen.

Fakt der Woche

Die Temperatur in der Zeitprojektionskammer (TPC) des ALICE-Detektors schwankt nur um maximal 0,082 Grad – unabhängig von der Jahreszeit. Zum Vergleich: Ein handelsüblicher Kühlschrank kann die Temperatur nur auf etwa 3 Grad genau halten.

Fakt der Woche

Während im Jahr 1999 knapp 13 Prozent aller Studenten, die am CERN arbeiteten, Frauen waren, waren es im Jahr 2008 knapp 23 Prozent. Der Anteil der weiblichen Festangestellten des CERN ist seit 1999 kontinuierlich von 15 Prozent auf 20 Prozent gestiegen.

Teilchenstrahlen zurück im LHC

Am 28. Februar kreisten das erste Mal in diesem Jahr wieder Protonenpakete im LHC. Nachdem der LHC im Dezember zur Winterpause abgeschaltet worden war und einer anschließenden Upgrade-Phase, beginnt nun wieder der Betrieb.

Fakt der Woche

Der Tunnel des Large Hadron Collider LHC liegt im Mittel 100 Meter unter der Erde. Unter dem Jura-Gebirge liegt der Tunnel in einer Tiefe von 175 Metern und in Richtung des Genfers Sees von 50 Metern.

Fakt der Woche

Der Large Hadron Collider LHC ist der größte und stärkste Teilchenbeschleuniger der Welt – er hat einen Umfang von 27 Kilometern und wird eine maximale Energie von 14 Teraelektronenvolt (14 Billionen Elektronenvolt) erreichen.

Neuer Energie-Fahrplan für den LHC

Der LHC wird wie geplant im Februar seinen Betrieb wieder aufnehmen. Und doch ändert sich der Fahrplan, wie Steve Myers, Beschleuniger-Direktor des CERN, mitteilt: „Die wichtigste Entscheidung, die wir getroffen haben, ist den LHC für 18 bis 24 Monate mit einer Schwerpunktsenergie von 7 Tera-Elektronenvolt (TeV, d.h. 3,5 TeV pro Strahl) zu betreiben.“

Auf ins neue Jahr!

Nach der Weihnachtspause, während der der Beschleuniger im Stand-By-Modus war, und einer Upgrade-Phase im Januar, wird der größte Teilchenbeschleuniger der Welt im Februar wieder seinen Betrieb aufnehmen.

LHC bricht Energie-Weltrekord

In der Nacht vom 29. auf den 30. November hat der Large Hadron Collider LHC am Europäischen Kernforschungszentrum CERN in Genf den Weltrekord für Beschleunigungsenergie gebrochen. In den frühen Morgenstunden zirkulierten zwei Protonenstrahlen mit jeweils 1,18 Tera-Elektronvolt (TeV) in entgegengesetzte Richtungen im Teilchenbeschleuniger LHC. Der bisherige Rekord wurde vom Tevatron am Fermi National Accelerator Laboratory gehalten, das Protonen und Anti-Protonen auf 0.98 TeV beschleunigt und zur Kollision bringt.

Erste Kollisionen im LHC

Am 23. November zirkulierten zum ersten Mal zwei Teilchenstrahlen gleichzeitig im LHC und sorgten für Kollisionen in allen vier LHC-Detektoren. Damit konnte die Synchronisation der Strahlen getestet werden, so dass die Experimente ab jetzt die Chance hatten, nach Proton-Proton Kollisionen zu fahnden.

Der LHC läuft wieder

Seit dem 20. November kreisen wieder Teilchen im Large Hadron Collider LHC. Am Abend des 20. November machte ein Teilchenstrahl mehrere Runden im Uhrzeigersinn, kurz darauf kreiste ein zweiter gegen den Uhrzeigersinn im LHC. Nach wenigen Tagen Betrieb kreisen die Teilchen stabil und für mehrere Stunden im größten Teilchenbescheluniger der Welt – damit kann die echte Wissenschaft bald beginnen.

LHC startet mit niedrigerer Energie

Der LHC wird bei seinem Neustart im November mit einer niedrigeren Energie von 3.5 TeV pro Strahl starten, das hat das CERN in einer Pressemeldung am 6. August verkündet. Die maximal erreichbare Energie des LHC beträgt 7 TeV pro Strahl, dies entspricht einer Gesamtenergie von 14 TeV.

LHC-Neustart im Herbst

Obwohl die Reparaturarbeiten am LHC gut vorangehen, wird sich der Neustart des LHC verschieben: Als die Sektoren in den letzten Wochen für Tests vorbereitet wurden, wurden zwei Vakuumlecks gefunden. Die beiden betroffenen Sektoren waren „kalt“, waren also bereits auf eine Temperatur von etwa minus 191 Grad Celsius herabgekühlt. Bei dieser Temperatur können die Lecks aber nicht repariert werden, deshalb müssen die betroffenen Bereiche der Sektoren auf Raumtemperatur aufgewärmt werden.

Enge Kooperation zwischen CERN und EU

Zur Stärkung der langjährigen Partnerschaft zwischen dem CERN und der Europäischen Kommission und Schaffung von Kooperationsstrukturen unterzeichneten die beiden Institutionen am 17. Juli eine gemeinsame Absichtserklärung.

Illuminati - Alles über Antimaterie

In Kinos auf der ganzen Welt kämpft Tom Hanks als Robert Langdon gegen den Geheimbund „Illuminati“, der mit einer Antimaterie-Bombe den Vatikan zerstören will. Die Antimaterie wurde vom CERN gestohlen – aber ginge das wirklich? Gibt es Antimaterie? Was kann man damit machen? Was aus Dan Browns neu verfilmten Buch „Illuminati“ ist Fakt, was ist Fiktion? Erfahren Sie mehr über die Wissenschaft hinter dem Film....

Der letzte LHC-Magnet wieder im Tunnel

Der 53. und letzte Ersatzmagnet für den Large Hadron Collider LHC am CERN in Genf wurde am 30. April 2009 in den Beschleunigertunnel herabgelassen, meldet CERN in einer Pressemeldung. Damit sind die oberirdischen Arbeiten abgeschlossen, um den letzten September entstandenen Schaden zu reparieren.

CERN feiert den 20. Geburtstag des World Wide Web

Heute vor genau zwanzig Jahren wurde am CERN das World Wide Web (WWW) erfunden. Diesen wichtigen Geburtstag feiert CERN am heutigen 13. März 2009 in einer Festveranstaltung. Für diese Feier kehrt auch der Erfinder des WWW, Tim Berners-Lee, genau 20 Jahre, nachdem er im März 1989 das Papier „Information Management: A Proposal“ bei seinem Vorgesetzten Mike Sendall eingereicht hatte, an den Geburtstort seiner Erfindung zurück.

LHC nimmt Ende September 2009 Betrieb wieder auf

CERN hat am 9. Februar 2009 einen Zeitplan zum Neustart des Large Hadron Colliders LHC veröffentlicht. Demnach soll der Teilchenbeschleuniger Ende September seinen Betrieb wieder aufnehmen, für Ende Oktober sind die ersten Kollisionen vorgesehen.

LHC soll im Sommer 2009 Betrieb wieder aufnehmen

CERN bestätigte Anfang Dezember in einer Pressemeldung, dass der Large Hadron Collider LHC im Sommer 2009 seinen Betrieb wiederaufnehmen soll. Robert Aymar, der im Dezember noch amtierende Generaldirektor des CERN, sagte, dass höchste Priorität am CERN die Bereitstellung von Kollisionsdaten für die Forschung habe. Dies werde im Sommer 2009 der Fall sein.

Rolf-Dieter Heuer neuer CERN-Generaldirektor

Seit dem 1. Januar 2009 hat CERN einen neuen Generaldirektor: Rolf-Dieter Heuer, bis Ende Dezember 2008 Forschungsdirektor für Teilchen- und Astrophysik am Deutschen Elektronen-Synchrotron DESY in Hamburg, folgt auf diesem Posten Robert Aymar.

CERN veröffentlicht vorläufigen Bericht zum Vorfall am LHC

Heute hat das CERN einen vorläufigen Bericht zum Vorfall am 19. September am LHC veröffentlicht. Eine Zusammenfassung (auf englisch) finden Sie in der CERN-Pressemeldung.

Tag der Weltmaschine an deutschen Planetarien voller Erfolg

Der Tag der Weltmaschine, der am 23. September zeitgleich an sechs Planetarien in Deutschland stattfand, stieß in der Bevölkerung auf großes Interesse. Vor ausverkauften Häusern erklärten Experten den leistungsstärksten Teilchenbeschleuniger der Welt, den Large Hadron Collider LHC.

Reparaturen am LHC nötig - Wiederinbetriebnahme voraussichtlich 2009

Am Freitag, 19. September 2008, trat während des Betriebs ohne Teilchenstrahl im letzten Sektor des Large Hadron Collider LHC eine große Menge Helium aus dem Beschleuniger in den Tunnel ein. Erste Untersuchungen lieferten den Hinweis, dass der Fehler vermutlich in einer elektrischen Verbindung zwischen zwei Magneten liegt.

PM: Experten erklären den LHC - Tag der Weltmaschine an sechs deutschen Planetarien

Am 23. September 2008 erklären Experten an sechs deutschen Planetarien den leistungsstärksten Teilchenbeschleuniger der Welt, den Large Hadron Collider LHC. In Berlin, Hamburg, München, Mannheim, Bochum und Freiburg informiert je ein am LHC beteiligter Physiker Wissbegierige rund um den LHC. Anhand eindrucksvoller Bilder und Animationen zeigen die Redner, wie Wissenschaftler mit Hilfe des LHC herausfinden wollen, was unmittelbar nach dem Urknall geschah. Der Eintritt ist kostenpflichtig.

23. September 2008: Tag der Weltmaschine an Planetarien in ganz Deutschland

PM: Die Weltmaschine läuft an - Deutsche Forscher feiern den Start des LHC

Heute hat der leistungsstärkste Teilchenbeschleuniger der Welt, der Large Hadron Collider LHC, erfolgreich den Beschleunigerbetrieb aufgenommen. Physiker der Europäischen Organisation für Kernforschung CERN in Genf leiteten heute Morgen um 10:28 Uhr die ersten Protonenpakete um den gesamten Beschleunigerring.

Ausstellung in Berlin präsentiert die Weltmaschine LHC

Die Ausstellung "Weltmaschine" im U-Bahnhof "Bundestag" in Berlin stellt vom 15.10. bis 16.11.2008 den leistungsstärksten Teilchenbeschleuniger der Welt vor, den Large Hadron Collider LHC. Echte LHC-Physiker stehen Besuchern Rede und Antwort.

Der LHC-Rap

Katie McAlpines aktuelles Video ist der "Large Hadron Rap" und sorgt derzeit bei YouTube für Furore. In ihm erklärt die junge Frau, die als Wissenschaftsjournalistin am CERN arbeitet, auf lockere Art, was in dem in wenigen Tagen startenden LHC-Experiment passiert.