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15.03.2012

LHC@home

Foto: CERN

Der LHC bei Ihnen zu Hause? (Fast) kein Problem mit LHC@home. Dieses kostenlose Programm verwendet Ihre ungenutzten Computerressourcen für die Entwicklung von neuen Teilchenbeschleunigern wie dem LHC und der aufwändigen Simulation von Teilchenkollisionen.

In vielen Dingen lässt sich die Natur nicht einfach vorhersagen oder berechnen. Etwa beim Würfeln, auch hier lässt sich im Voraus nicht sicher sagen, ob eine 5 oder eine 1 oder eine andere Zahl oben liegen wird. Lediglich die Wahrscheinlichkeit für jede einzelne Zahl lässt sich angeben. Gleiches gilt für Teilchenkollisionen und auch die Bewegung von Teilchen in einem Beschleuniger – auch sie lassen sich nicht komplett vorausberechnen und sind zudem noch deutlich komplexer als ein Würfel. Um Vorhersagen machen zu können, müssen diese Vorgänge simuliert werden – und dafür wird viel Rechenleistung benötigt. Eine Möglichkeit diese Rechenleistung zu sammeln, besteht darin die Computer viele Freiwilliger zu nutzen, wenn diese gerade nicht daran arbeiten. Denn: Das Worldwide LHC Computing Grid steht fast vollständig der Auswertung der Daten der großen LHC-Experimente zur Verfügung.

LHC@home besteht aus zwei Hauptprojekten Test4Theory, das Kollisionen von hochenergetischen Teilchen simuliert, um damit neue Theorien und Modelle zu testen, und SixTrack, das das Verhalten von Teilchen im Beschleuniger simuliert. Diese SixTrack-Simulationen dienen der Optimierung des LHC-Betriebs und auch der Planung eines LHC-Ausbaus für höhere Energien und mehr Kollisionen. SixTrack simuliert typischerweise 60 Teilchen, die um den Ring kreisen, und zwar für 100 000 Runden. Auch wenn dies nach viel klingt: Diese große Zahl entspricht weniger als 10 Sekunden in der realen Welt. Die Hauptfrage, die sich die Beschleunigerexperten bei so einer Simulation stellen ist, ob der Strahl stabil ist, also im Beschleunigerring bleibt. Im echten Beschleuniger könnte ein entgleister Strahl massive Schäden und damit große Reparaturen nach sich ziehen. In der Simulation hingegen nur die Erkenntnis, dass noch etwas an den Einstellungen geändert werden muss.

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