Es gibt uns noch: kein schwarzes Loch!

30 Mrz
2010

 

Seid verschlungen, Trilliarden: fiktives schwarzes Loch von 10 Sonnenmassen im Bereich Milchstraße; Simulation: Ute Kraus

Seid verschlungen, Trilliarden: fiktives schwarzes Loch von 10 Sonnenmassen im Bereich Milchstraße • Bild: Ute Kraus, Physikdidaktik Ute Kraus, Universität Hildesheim, Tempolimit Lichtgeschwindigkeit, (Milchstraßenpanorama im Hintergrund: Axel Mellinger)

Mit bislang unerreichter Energie haben Physiker im Genfer Kernforschungszentrum Protonen aufeinander geschossen. Das von zahlreichen Menschen befürchtete Entstehen eines schwarzen Lochs fand demnach nicht statt.

Genf. Der mit Spannung erwartete Hochgeschwindigkeitscrash winziger Elementarteilchen im weltgrößten Teilchenbeschleuniger hat geklappt: Zwei Protonenstrahlen sind in der 27 km langen ringförmigen, unterirdischen Röhre wie geplant mit einer Energie von je 3,5 Teraelektronenvolt (TeV) aufeinandergeprallt. Sie wurden dafür nahezu auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigt. Jedes Proton hat dabei in etwa die Energie eines springenden Flohs – allerdings besteht ein Floh aus rund hundert Milliarden Milliarden (10 hoch 20) solcher Teilchen.

Das ist der Höhepunkt der Arbeit Tausender Menschen über Jahrzehnte und der Beginn einer neuen Ära der Teilchenphysik, sagte der Forschungsdirektor des Hamburger Teilchenforschungszentrums Desy, das an zwei LHC-Detektoren beteiligt ist. Die nun beobachteten Kollisionen sind 3,5-mal stärker als in jedem früheren Teilchenbeschleuniger und markieren den Beginn der wissenschaftlichen Experimente am LHC.

Der Wissenschaftler Steve Myers von der Europäischen Organisation für Kernforschung, besser bekannt als CERN, hatte die Kollisionen im Vorfeld mit dem Versuch verglichen, zwei Nadeln über den Atlantik zu schießen, die sich auf halbem Weg treffen sollen.

Die Forscher hoffen, bei den Crashs Partikel wie das Higgs-Boson nachzuweisen, die bislang nur theoretisch beschrieben sind. Das Higgs-Boson ermöglicht gemäß dem Standardmodell der Physik, dass Teilchen überhaupt eine Masse haben. Wenn das auch als Götterteilchen bekannte Boson existiere, werde es auch am LHC entdeckt, sagte Cern-Generaldirektor Rolf-Dieter Heuer. Das Standardmodell erkläre zudem lediglich vier bis fünf Prozent der Materie- und Energiedichte des Universums, der Rest liege im Dunkeln. Ich erhoffe mir wirklich in den nächsten paar Jahren das erste Licht in dieses dunkle Universum, so Heuer.

Mittelfristiges Ziel: sieben Teraelektronenvolt

Die Physiker extrahieren für das Experiment Kerne von Wasserstoffatomen. Diese Protonen werden dann mit jeweils 3,5 TeV aufeinander geschossen. Ein TeV entspricht einer Billion Elektronenvolt. Das Experiment sei aber noch weit davon entfernt, die Bedingungen zur Zeit des Urknalls nachzustellen, sagte Heuer.

Die Teilchenphysiker planen derzeit eine zweijährige Betriebsphase bis 2012. Danach stehen Umbauarbeiten an, bevor der Betrieb bei noch höheren Energien bis 7 TeV weitergeht. Dabei sollen sich dann Bedingungen wie kurz nach dem Urknall simulieren lassen.

/KPL

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