Large Hadron Collider (LHC). Teilchenforschung für eine bessere Zunkunft?


Seminararbeit, 2017

33 Seiten, Note: 15,0


Leseprobe

Inhaltsverzeichnis

1. Einleitung

2. Physikalische Grundlagen
2.1. Masse in der Physik
2.2. Standardmodell
2.2.1. Elementarteilchen
2.2.2. Feynman-Diagramme

3. Der LHC am CERN
3.1. Allgemeines und Geschichte
3.2. Organisation
3.3. Abläufe im CERN
3.3.1. Teilchenbeschleuniger und Detektoren
3.3.2. Aufbau LHC und Durchlauf

4. Antimaterie
4.1. Antimaterie und wie sie gefunden wurde
4.2. Bisherige Ergebnisse aus der Antimaterieforschung
4.3. Zukunft der Forschung

5. Higgs-Boson
5.1. Notwendigkeit der Higgs-Bosons
5.2. Suche nach dem Higgs-Boson
5.3. Beweis des Higgs-Bosons
5.4. Bedeutung des Higgs-Bosons
5.4.1. Für die Gesellschaft
5.4.2. Für die Forschung

6. Fazit
6.1. Kritik aus der Gesellschaft
6.1.1. Kosten
6.1.2. Gefahren im LHC
6.2. Zusammenfassung

7. Literaturverzeichnis

8. Quellenverzeichnis

1. Einleitung

Seit der Entstehung des Menschen versucht der Mensch sich selbst und das von ihm bewohnte Universum zu verstehen. Früh begann die Erforschung der Sterne und dazu der Mathematik als sprachliche Beschreibung, um Zusammenhänge darzustellen, die durch keine andere Schrift verständlich gemacht werden können. Aber erst im 19.Jahrhundert begannen Physiker und Chemiker die Materie der Atome zu erkennen.

Während die Forschung einst von einzelnen Wissenschaftlern in Laboren oder auch einfach in ihren Köpfen durchgeführt wurde, befinden sich heute überall auf der Welt zahlreiche Forschungsanlagen, die sich mit abstrakten Themen wie dem Aufbau der Materie, dem Urknall und dem Universum als ganzes beschäftigen. Die bekannteste dieser Forschungsanlagen ist der LHC (Large Hadron Collider) ein Teilchenbeschleuniger der Europäischen Organisation für Kernforschung (CERN) in der Schweiz, der Schlagzeilen wie „Schwarze Löcher in Genf - Angst vor Weltuntergang“1, „Higgs-Boson - Physiker feiern Durchbruch bei der Gottesteilchen-Suche“2, „TEURE „GOTTESTEILCHEN"-SUCHE - 16 Mio. Euro allein für Strom!“3 machte.

Was es mit dem LHC auf sich hat und wofür die Forschung an Teilchenbeschleunigern wie diesem gut ist, wollen wir in dieser Facharbeit klären. Hierfür wollen wir zunächst klären, was der LHC ist und wie die Entstehung einer solchen Anlage zustande kam. Im Folgenden wird anhand zweier Beispiele in Form des Higgs-Bosons und der Antimaterie die Forschung am LHC erläutert und deren Nutzen für die Menschheit und die folgende Kritik der Gesellschaft diskutiert.

Im Anschluss wird unter Einbeziehung der Bedeutung der Forschungsergebnisse, der Meinung von Wissenschaftlern und Stimmen aus der Gesellschaft eine Abschätzung erstellt, inwiefern sich die Forschung im LHC als lohnenswert für die Zukunft erweist.

Natürlich ist es uns nicht möglich alle Forschungsgebiete des LHC bei dieser Ausführung abzudecken und die zukünftige Forschung am LHC vorherzusehen. Wir sind jedoch zuversichtlich durch die folgenden Ausführungen ein besseres Bild über die Forschung am Teilchenbeschleuniger zu vermitteln, damit Sie sich selbst eine Meinung zu den Milliardenausgaben in Forschung und Entwicklung bilden können.

2. Physikalische Grundlagen

2.1 Masse in der Physik

Albert Einstein gab in seiner speziellen Relativitätstheorie (SRT) erstmals die wohl bekannteste Formel in der Physik an: E= m.c 2

Die Energie E ist das Produkt aus der Masse m und dem Quadrat der Lichtgeschwindigkeit c. Also besitzt ein bewegtes Objekt, da es eine höhere kinetische Energie hat, eine höhere Masse als ein ruhendes. Die Ruhemasse beschreibt die Masse eines Objektes, dem keine Energie von Außen hinzu geführt wird. Energie kann man in der Einheit e V (Elektronenvolt) angeben:

„1 e V Elektronenvolt ist die Energie, die ein Elektron beim Durchlaufen (…) von 1 Volt im Vakuum gewinnt.“4

1 V .1e=1e V =1V * 1,6022⋅10−19 C =1,6022⋅10−19 J

Joule ist die SI-Einheit für Energie. Setzt man Elektronenvolt nun in die Gleichung der SRT ein, erhält man:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Somit lässt sich der Quotient aus Elektronenvolt und dem Quadrat der Lichtgeschwindigkeit als Einheit für die Masse verwenden, wobei in der submikroskopischen Physik meist die Lichtgeschwindigkeit aus Bequemlichkeit weggelassen wird. In der Teilchenphysik wird die Einheit gerne verwendet, da so keine sehr kleinen Zahlen entstehen. Beispielsweise entspricht ein Elektronenvolt 1,78 *10-36 kg. Meistens wird zur Übersichtlichkeit vor dem e V noch ein Buchstabe wie k für Tausend, M für Millionen oder G für Milliarden, verwendet.

In Teilchenbeschleunigern können Teilchen nicht auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigt werden, was die Formel für die Geschwindigkeit v in der SRT aufzeigt:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Somit muss die Energie entweder unendlich oder das Objekt masselos sein, um Lichtgeschwindigkeit erreichen zu können. Die Energie, die das Teilchen nicht weiter beschleunigt, fügt ihm jedoch laut der SRT Masse hinzu.

2.2. Standardmodell

2.2.1. Elementarteilchen

Man ging eine lange Zeit davon aus, dass die Materie nur aus Protonen, Neutronen und Elektronen bestehe. Da dieses Modell die Prozesse im Atomkern nicht erklären konnte, begannen Wissenschaftler nach Teilchen zu forschen, aus denen die Protonen und Neutronen (sogenannte Hadronen) zusammengesetzt sind. Nach einem Jahrhundert Forschung sind uns zwei Klassen sogenannter Elementarteilchen bekannt. Diese Teilchen sind nicht aus kleineren Teilchen zusammengesetzt und werden durch die Kriterien Masse, Spin („ein ihnen innewohnender Drehimpuls“5 ) und Ladung charakterisiert. Die Materie besteht aus den Fermionen, während die Bosonen die Grundkräfte der Physik vermitteln: die elektromagnetische Kraft, die Gravitation, die schwache Kernkraft und die starke Kernkraft.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tabelle 1: Die Bosonen des Standardmodells mit ihrer Feynman-Diagramm-Nomenklatur in Klammern. Mit Masse ist hier die Ruhemasse gemeint. (Alexander Knochel 2015, S.27)

Zu den Bosonen gehören das Photon (γ), das Gluon (G oder g), das Higgs-Boson (H oder H0 ) und W- sowie Z-Bosonen (W+/-; Z). Das Photon vermittelt die elektromagnetische Kraft beispielsweise in Form von Licht, während die Gluonen, von denen es acht Zustände gibt, die starke Kernkraft vermitteln, die verhindert, dass sich die Protonen im Kern aufgrund ihrer positiven Ladungen voneinander abstoßen. Für den β-Zerfall in Atomkernen, bei dem ein Neutron in ein Proton ungewandelt wird, wobei Elektronen abgestrahlt werden, sind die W--, W+ und Z-Bosonen verantwortlich, die die schwache Kernkraft vermitteln. Zudem sind die Austauschteilchen der schwachen Kernkraft die einzigen Bosonen mit Ruhemasse. Austauschteilchen der Gravitation sind unbekannt und ein Ziel ist es, dieses Teilchen zu entdecken, da bis jetzt ungeklärt ist, warum auf Atomebene die Gravitation im Vergleich zu den anderen Kräften keinen starken Einfluss hat.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tabelle 2: Die Fermionen des Standardmodells, die Teilchen, mit denen siewechselwirken, sowie ihre Massen. (Feynman-Diagramm-Nomenklatur in Klammern) (Alexander Knochel 2015, S.27)

Die Materie selbst besteht nur aus der ersten Generation an Fermionen, da die Teilchen der zweiten und dritten Generation aufgrund ihrer hohen Massen fast augenblicklich zerfallen. Die Quarks sind hierbei die Bestandteile der Hadronen, wobei sich in Protonen zwei up- und ein down-quark befinden, während sich im Neutron zwei down- und ein up-quark befinden. Deshalb kann man sich einen β- Zerfall auch als Umwandlung eines down- in ein up-quark vorstellen, wofür ein W-Boson zuständig ist. Neutrinos sind fast masselose Teilchen, die Materie durchqueren können und die bei beispielsweise beim β-Zerfall freiwerden. Die Leptonen sind dem Elektron fast vollständig identisch, unterscheiden sich von diesen jedoch in der Masse.

Zudem sagt das Standardmodell die Existenz sogenannter Antiteilchen zu jedem Fermion voraus, während man die Bosonen abgesehen vom W-Boson als Antiteilchen zu sich selbst angesehen werden. W-- und W+-Boson verhalten sich zum Beispiel wie Antiteilchen, wie noch später geklärt wird.

2.2.2. Feynman-Diagramme

Die Diagramme, die nach ihrem Entwickler und dem Begründer der Quantenelektrodynamik Richard Feynman benannt wurden, stellen Entstehungs- und Zerfallsprozesse von Teilchen anschaulich dar. Die Diagramme, die in dieser Facharbeit verwendet werden, sind von links nach rechts zu lesen und obwohl die Winkel der Linien sowie ihre Form keine Rolle spielen, werden meist Bosonen wellenförmig und Fermionen gerade dargestellt. Zudem zeigt die Pfeilspitze von Antiteilchen in die entgegengesetzte Richtung ihrer Materiepartner und somit Richtung Edukt. Zudem werden Antimaterie-Teilchen mit einem Strich über dem Symbol ihres Partnerteilchens gekennzeichnet wie beim anti-up-quark „ū“ statt „u“.6

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1: Emission eines Photons (γ) durch ein Elektron(http://www.quantumdiaries.org/tag/feynman-diagrams/(Stand:5.9.2017))

3. Der LHC am CERN

3.1. Allgemeines und Geschichte

Das CERN (Abkürzung für Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire) kann auf eine lange Geschichte der Entstehung zurück blicken. Alles begann im Dezember 1951 auf einer UNESCO Versammlung in Paris, wo die beiden Nobelpreisträger Louis de Broglie und Isidor Rabi das Forschungsinstitut vorschlugen. Ihr Leitgedanke war ,,Wissenschaft für den Frieden“7, da die unmittelbaren Folgen des zweiten Weltkrieges noch in ganz Europa zu spüren waren.

Bis 1954 traten dem CERN-Rat zwölf europäische Länder, darunter (West-)Deutschland, die Schweiz, Frankreich und das vereinigte Königreich, als Gründungsstaaten bei und Genf in der Schweiz wurde als Standort festgelegt. Als europaweite, heutzutage sogar weltweite, Einrichtung konnten so die Kosten der einzelnen Staaten reduziert werden. Aktuell befinden sich im Rat des CERN 22 Mitgliedsländer und mit Israel auch das erste Nichteuropäische. Das CERN hat sich mittlerweile so weit entwickelt, dass mit sich 11.000 Gastwissenschaftlern aus aller Welt, die am CERN ein und ausgehen, ein großer Multikulturalismus entwickelt hat. Somit sei manchmal die Kommunikation auf allen möglichen Wegen gefordert, wenn über Physik, Teilchendetektoren oder -Beschleuniger diskutiert wird.

Der erste am CERN überhaupt errichtete Teilchenbeschleuniger war der Synchrozyklotron, welcher 1957 mit einer maximalen Energie von 600 Me V in Betrieb ging. Dieser wurde allerdings 1990 abgeschaltet, da es neue, größere und leistungsstärkere Beschleuniger am CERN gab. So zum Beispiel der 1959 erstmals betriebene Proton-Synchrotron (PS) mit einer ursprünglichen maximalen Energie von 28 Ge V, welcher auch heute noch als dritter von vier Vorbeschleunigern des großen LHC dient. Auch sein größerer Bruder aus dem Jahre 1976, der Super-Proton-Synchrotron (SPS) mit einer Energie von 450 Ge V und einem Umfang von sieben km, ist ebenfalls, als letzter der vier Vorbeschleuniger, noch in Betrieb, dient aber auch der Beschleunigung von Protonen für andere Versuchsreihen als die des LHC. Er war damals ein großer Fortschritt, da er die anderen existierenden Beschleuniger als Vorbeschleuniger nutzte, somit Energiekosten einsparen konnte, und als erster Beschleuniger unterirdisch verbaut wurde, was ihn auch noch platzsparend machte.

Auf den LHC gehen wir zu einem späteren Punkt nochmals detaillierter ein. Mittlerweile umfasst das CERN-Gelände eine Größe von sechs km² und erstreckt sich über schweizer und französisches Staatsgebiet. Außerdem stehen der Einrichtung jährlich 1,15 Mrd. € an Forschungsgeldern zur Verfügung. Mit diesen Geldern sollen vor allem das Higgs-Boson gefunden und untersucht, verschiedene Eigenschaften und Strukturen der Quarks untersucht und die Ursache für das Ungleichgewicht von Materie und Antimaterie im Universum herausgefunden werden. Eines der großen Ziele des CERN bleibt es nach wie vor, ein Teilchen auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigen können, um beim Aufprall den Urknall nachzustellen und somit endlich verstehen zu können, was bei der Entstehung des Universums ablief. Mit der aktuellen Beschleunigungsenergie des LHC mit 6,5 Te V werden die Teilchen bereits auf 99,999999% der Lichtgeschwindigkeit beschleunigt8, doch aufgrund der relativistischen Massenzunahme kann die Lichtgeschwindigkeit noch nicht erreicht werden.

3.2. Organisation

Die oberste Entscheidungsebene des CERN ist der Rat bzw. Council, welches aus Vertretern der 22 Mitgliedsstaaten zusammengesetzt ist. Dabei stellt jedes Land einen Repräsentanten der Investoren und einen der nationalen wissenschaftlichen Interessen. Der CERN-Rat entscheidet über alle wissenschaftlichen, finanziellen und administrativen Angelegenheiten, wobei jedes Land eine Stimme zur Verfügung hat. Neben dem Rat gibt es zwei weitere Komitees, jeweils eines für Wissenschaft und Finanzen, die dem Rat zur Seite stehen. Der Generaldirektor, welcher ebenfalls vom Rat gewählt wird, hat weitere unterstützende Direktoren und leitet das Netz der Abteilungen der Forschungseinrichtung. Am CERN gibt es vier große Experimente, für die jeweils ein Detektor zuständig ist. Am ATLAS wird nach dem Higgs-Boson geforscht und nach möglichen Substrukturen der bisher kleinst bekannten Materiebausteinen Leptonen und Quarks gesucht. Nach dem Higgs-Boson wird auch am CMS gesucht, jedoch mit einer anderen Methode. So können die Ergebnisse der jeweils anderen Einrichtung immer überprüft werden. Darüber hinaus wird nach supersymetrischen Teilchen und Beweisen für die Stringtheorie durch Mini-Schwarze Löcher gesucht. Das LHCb sucht im Gegensatz zu ATLAS und CMS nach indirekten Produkten der Kollisionen, wie B-Quarks. Am LHCb soll der Grund für das Materie- Antimaterie-Gleichgewicht so herausgefunden werden. Am ALICE wird das Quark-Gluon-Plasma untersucht, welches bei einer äußerst energiereichen Kollision entstehen kann. ,,Man geht davon aus, dass sich das frühe Universum, kurz nach dem Urknall, in einem ähnlichem Zustand befunden haben muss.“9

3.3. Abläufe im LHC

3.3.1.Teilchenbeschleuniger und Detektoren

Zunächst klären wir aber, wie genau Teilchenbeschleuniger und die Detektoren funktionieren. Grundsätzlich ist der einfachste Teilchenbeschleuniger eine Braun'sche Röhre mit einer positiv geladenen Kathode und einer negativ geladenen Anode. Hier werden die jeweiligen Teilchen von der Platte mit gleicher Ladung abgestoßen und von der Platte mit entgegengesetzter Ladung angezogen und somit insgesamt beschleunigt. Für eine Beschleunigung von Teilchen muss also immer ein elektrisches Feld vorhanden sein, da nur diese den Teilchen eine hohe Energie zuführen können. Magnetfeldern hingegen können Teilchen aufgrund ihrer Ladung (insofern sie nicht elektrisch neutral sind) lediglich auf ihrer Flugbahn ab- und umlenken. In Teilchenbeschleuniger herrscht ein hohes Vakuum, um so Kollisionen der Teilchen mit Molekülen aus der Luft zu vermeiden. Jetzt differenziert man noch zwischen Linear- und Kreisbeschleuniger.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2: ,,Die Driftröhren des LINAC 2" http://www.lhc-facts.ch/index.php?page=linac

Der Prototyp des Linearbeschleunigers wurde 1928 von Rolf Wideröe gebaut. Bei einem Linearbeschleuniger sind mehrere Metallröhren mit Zwischenräumen hintereinander eingebaut, welche von einem elektrischen Feld, erzeugt durch Wechselspannung, umgeben sind. Die Teilchen werden jedoch immer nur bei einer Polung des elektrischen Feldes beschleunigt, bei der anderen gebremst. Immer wenn die Teilchen beschleunigt werden, befinden sie sich in den Zwischenräumen und, wenn das Feld umgepolt wird, in den Röhren. So werden die Teilchen nicht entschleunigt, da die Metallröhren das Feld abhalten und die Teilchen so ungehindert durch die Röhren driften können. Deshalb werden sie auch Driftröhren genannt. Da die Teilchen sehr schnell werden, muss die Wechselspannung mit einer entsprechend hohen Frequenz umgepolt werden. Der Linearbeschleuniger LINAC 2 (siehe Abb. 2) dient dem LHC als erster Vorbeschleuniger.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 3: Der Super Proton Synchrotron https://home.cern/about/accelerators/super-proton-synchrotron

Der Kreisbeschleuniger wurde 1930 von Ernest Lawrence entwickelt nach dem Vorbild des Linearbeschleunigers. Man wollte versuchen noch höhere Energien in den Beschleunigern zu erreichen, doch Linearbeschleuniger werden immer länger, je höher die Energie sein soll. Ein Beschleuniger in Kreisform bot sich an, da hier die Teilchen die Beschleunigungsstrecke immer wieder durchlaufen können, ein Kreis- im Vergleich zum Linearbeschleuniger kein Ende hat. Der moderne Kreisbeschleuniger ist ein ringförmiges Rohr, indem sich ein Vakuum befindet. Um die Teilchen auf der Kreisbahn zu halten wirken abwechselnd immer ein Dipolmagnet, der die Richtung der Teilchen bestimmt, und ein Fokussiermagnet, welcher die Teilchen bündelt. So wird eine Kollision mit der Außenwand verhindert. Da die Energie der Teilchen von Umlauf zu Umlauf immer größer wird, muss parallel auch das Magnetfeld verstärkt werden. Ein Beispiel für einen Kreisbeschleuniger ist der SPS (siehe Abb.3).

Ein weiterer wichtiger Bestandteil sind die Detektoren, die die Kollisionen der Teilchen aufzeichnen. Grundsätzlich kann man Detektoren in drei Schichten einteilen (siehe dazu Abb.4). Der innerste Detektor ist der Spurdetektor, in welchem durch ein von einem Solenoidmagneten erzeugtes Magnetfeld die Teilchenspuren der kollidierten Bestandteile abhängig von Ladung und Impuls krümmt. Diese Krümmung kann gemessen und später der Impuls der Teilchen rekonstruiert werden.Hier werden die kurzlebigen Teilchen wie schwere Quarks und Mesonen, welche nach kurzem Weg in leichtere Teilchen zerfallen, nachgewiesen. Die zweite Schicht besteht aus einem elektromagnetischen und einem hadronischen Kalorimeter. Das Magnetfeld des elektromagnetischen Kalorimeters lenkt die Teilchen ab, die Ablenkung sagt etwas über Ladung und Art der Teilchen aus. So wird die Energie von Elektronen und Photonen gemessen. Das hadronische Kalorimeter misst die Energie der Hadronen, da diese vom Elektronmagnetischen kaum erfasst werden. Die letzte Schicht bildet das Myonenspektrometer, welches ebenfalls aus der Krümmung der Teilchenspuren deren Impuls messen kann, nur eben für Myonen. Diese wurden vorher nicht vom Magnetfeld erfasst, da sie elektrisch neutral sind. Der Aufbau des ATLAS- Detektors, wie er am LHC verwendet wird, ist in der folgenden Abbildung dargestellt.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 4: Der ATLAS-Detektorhttps://www.mpg.de/1331275/ATLAS_Experiment

3.3.2.Aufbau LHC und Durchlauf

Der LHC wurde schon bei der Planung des Large Electron Positron Colliders (LEP) in den 1980ern entworfen und nach dem Abbau des LEP in dessen Tunnel mit einem Umfang von knapp 27 km gebaut. Der LHC lief 2008 zum ersten Mal an und ist heute mit einer Energie von 13 Te V der größte und stärkste Beschleuniger. In dem LHC werden hauptsächlich Protonen und Bleikerne beschleunigt und zur Kollision gebracht, da diese zur Gruppe der Hadronen gehören und somit beim Aufprall eine deutlich höhere Energie als Elektronen haben. Mithilfe dieser hohen Energie sollte das Higgs-Boson problemlos in ausreichender Zahl erforscht werden. Damit die Teilchen auf ihrer Kreisbahn bleiben, muss am LHC eine Magnetfeldichte von acht Tesla erzeugt werden, was nur mithilfe von metallischen Supraleitern möglich ist. Diese müssen jedoch mit suprafluidem Helium auf knapp 1,9 K heruntergekühlt werden. Der Bau wurde aufgrund mehrerer Verzögerungen erst 1996 vollständig genehmigt.Im Folgenden erläutern wir einen gesamten Durchlauf von der Protonenquelle bis hin zur Kollision im LHC.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Vergrößerte Darstellung am Ende der Arbeit

Abbildung 5: Aufbau der Beschleuniger am CERNhttp://www.quantumdiaries.org/2014/01/15/a-whole-universe-to-be-discovered/

Die Protonen, die letztendlich in den LHC eingeschleust werden, stammen aus einer Wasserstoffgasflasche. ,,Wasserstoff mit einem einzelnen Proton als Kern und einem Elektron als Hülle lässt sich in einer Gasentladung leicht ionisieren“10. Diese Trennung geschieht im Duoplasmatron, welcher von einem elektrischen Feld umgeben ist. Von dort gelangen die Protonenbündel in einen radiofrequency cavity, welcher die Teilchen mithilfe eines elektromagnetischen Feldes beschleunigt. Der nächste Schritt ist der erste eigentliche Vorbeschleuniger des LHC, der LINAC 2, ein Linearbeschleuniger, der die Protonenbündel auf 50 Me V bzw. knapp einem Drittel der Lichtgeschwindigkeit beschleunigt. Von dort gehen die Protonenbündel direkt in den Proton Synchrotron Booster (PSB), der erste Kreisbeschleuniger der Vorbeschleunigerkette. Für die Kreisbahn der Teilchen setzt man wie in 3.3.1. erwähnt Dipol-Magnete ein. ,,Der PSB benötigt insgesamt 1,2 Sekunden, um die Protonen aus dem LINAC2 von 50 Megaelektronenvolt auf 1,4 Gigaelektronenvolt zu beschleunigen (91 Prozent der Lichtgeschwindigkeit). Durch spezielle Magnete wird der Strahl aus dem PSB in den nächsten Kreisbeschleuniger PS geführt (Injektion)“11. In dem Proton Synchrotron werden die Protonenbündel mithilfe bestimmter Frequenzen der Wechselspannung und Stärke der Spannung auf 72 Stück mit einer Länge von vier ns gebracht und auf insgesamt 25 Ge V beschleunigt. Dies entspricht 99,93 % der Lichtgeschwindigkeit. Von hier geht es in den letzten der vier Vorbeschleuniger, dem Super Proton Synchrotron. Dieser beschleunigt die Pakete lediglich weiter, lässt die vom PS zuvor angepassten Einteilungen jedoch unverändert.

[...]


1 Von Felix Knoke aus http://www.spiegel.de/wissenschaft/mensch/schwarze-loecher-in-genf- angst-vor-weltuntergang-amerikaner-klagt-gegen-teilchenbeschleuniger-a-544088.html (Stand: 7.9.2017)

2 Von Spiegel aus http://www.spiegel.de/wissenschaft/technik/higgs-boson-cern-gibt-entdeckung- von-teilchen-am-lhc-bekannt-a-842478.html (Stand: 7.9.2017)

3 Von Bild aus http://www.bild.de/news/ausland/cern/teure-suche-gottesteilchen- 25049932.bild.html (Stand: 7.9.2017)

4 Meyers Lexikonredaktion & Klaus Bethge, 1995

5 Alexander Knochel 2015 S.25

6 Zur näheren Beschriftung siehe Tab. 1 und Tab. 2 in 2.2.1

7 Michael Hauschild, 2016 S.1

8 Zahlen aus Michael Hauschild, 2016 S.39

9 Zitiert aus: http://www.lhc-facts.ch/index.php?page=alice (Stand: 10.09.2017, 20:55) 8

10 Zitiert aus: Michael Hauschild, 2016 S.11

11 Zitiert aus: http://www.lhc-facts.ch/index.php?page=psb (Stand: 10.09.2017, 22:56) 12

Ende der Leseprobe aus 33 Seiten

Details

Titel
Large Hadron Collider (LHC). Teilchenforschung für eine bessere Zunkunft?
Note
15,0
Autor
Jahr
2017
Seiten
33
Katalognummer
V432474
ISBN (eBook)
9783668744844
ISBN (Buch)
9783668744851
Dateigröße
3713 KB
Sprache
Deutsch
Schlagworte
large, hadron, collider, teilchenforschung, zunkunft
Arbeit zitieren
Sven Harder (Autor), 2017, Large Hadron Collider (LHC). Teilchenforschung für eine bessere Zunkunft?, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/432474

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