Letztes Update am Di, 15.01.2019 16:36

APAOnlineticker / Tiroler Tageszeitung Onlineausgabe


Plan für Zukunft der Teilchenphysikforschung entwickelt



Meyrin (APA/sda) - Ein Forschungskonsortium aus mehr als 1.300 Wissenschaftern hat einen Plan für die Zukunft der Teilchenphysikforschung entwickelt. In einem Bericht stellten sie ihre Visionen für einen „Future Circular Collider“ vor, der am CERN dereinst den Large Hadron Collider ablösen soll.

Der Future Circular Collider (FCC) soll 100 Kilometer lang werden und Teilchen bei bis zu 100 Teraelektronenvolt kollidieren lassen. Das Maximum des knapp 27 Kilometer langen Large Hadron Collider (LHC) liegt bei 14 Teraelektronenvolt und soll durch ein Upgrade voraussichtlich bis 2021 erreicht werden.

Von einer um so vieles mächtigeren Forschungsmaschine wie dem FCC erhoffen sich Physikerinnen und Physiker neue Einblicke in die Eigenschaften des Higgs-Teilchen, die Entdeckung neuer Teilchen, Erklärungen für einige der größten Rätsel des Universums und Hinweise auf eine neue Physik, die Lücken im Standardmodell der Teilchenphysik füllen könnte. Zudem würde die Entwicklung des FCC neue Technologien hervorbringen, die Anwendungen im Alltag haben könnten.

Ziel des Konsortiums war es, den Marschplan für eine Ära nach dem LHC abzustecken. Der FCC ist dabei eine von mehreren Möglichkeiten, welche im Zuge der europäischen Strategie für die Teilchenphysikforschung bewertet wird.

Ein möglicher Zwischenschritt auf dem Weg zum FCC wäre demnach ein Electron-Positron Collider wie schon beim LHC: Von 1989 bis 2000 war am CERN der Large Electron-Positron Collider (LEP) in Betrieb. Bevor der Ringtunnel für den LHC umgebaut wurde, lieferte der LEP bereits zahlreiche wissenschaftliche Ergebnisse. So erhofft es sich das FCC-Konsortium auch von einem Electron-Positron Collider als Vorstufe zum FCC.

Die Kosten für den Nachfolger des LHC würden sich auf rund neun Milliarden Euro belaufen, schätzt das Konsortium, davon fünf Milliarden für die Tiefbauarbeiten am 100 Kilometer langen Ringtunnel, der ebenfalls am CERN an der Grenze zwischen der Schweiz und Frankreich liegen soll. 2040 könnte der FCC in Betrieb gehen und den LHC ablösen.

Mit Energien von bis zu 100 Teraelektronenvolt würde der FCC völlig neue Möglichkeiten eröffnen, schrieb das CERN. Höhere Energien ermöglichen mehr Kollisionen und damit mehr Daten. Zum Beispiel ließen sich die Eigenschaften des Higgs-Bosons genauer untersuchen, das 2012 am CERN nachgewiesen werden konnte. Bei mehr Kollisionen entsteht auch das Higgs-Boson häufiger.

Auch hoffen die Forschenden, in der Datenfülle auf extrem seltene Zerfallsprozesse zu stoßen, die bisher übersehen wurden, sowie die Eigenschaften bekannter Teilchen mit nie dagewesener Präzision zu messen. Sie erhoffen sich daraus Erklärungen für einige der großen Rätsel der Physik - etwa die Frage, weshalb das Universum fast nur aus Materie besteht, obwohl beim Urknall gleich viel Materie und Antimaterie entstanden sein müsste.




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