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 viele Schlagzeilen 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.
Inhaltsverzeichnis
- Einleitung
- Physikalische Grundlagen
- Masse in der Physik
- Standardmodell
- Elementarteilchen
- Feynman-Diagramme
- Der LHC am CERN
- Allgemeines und Geschichte
- Organisation
- Abläufe im CERN
- Teilchenbeschleuniger und Detektoren
- Aufbau LHC und Durchlauf
- Antimaterie
- Antimaterie und wie sie gefunden wurde
- Bisherige Ergebnisse aus der Antimaterieforschung
- Zukunft der Forschung
- Higgs-Boson
- Notwendigkeit der Higgs-Bosons
- Suche nach dem Higgs-Boson
- Beweis des Higgs-Bosons
- Bedeutung des Higgs-Bosons
- Für die Gesellschaft
- Für die Forschung
- Fazit
- Kritik aus der Gesellschaft
- Kosten
- Gefahren im LHC
- Zusammenfassung
- Kritik aus der Gesellschaft
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Diese Facharbeit befasst sich mit der Forschung am Large Hadron Collider (LHC) am CERN und untersucht dessen Bedeutung für die Zukunft. Die Arbeit klärt die Funktionsweise des LHC und beleuchtet die Forschungsschwerpunkte anhand der Beispiele Antimaterie und Higgs-Boson. Darüber hinaus werden die gesellschaftlichen Auswirkungen und die Kritik am LHC, sowie die Frage nach dem Nutzen der Forschung für die Zukunft, beleuchtet.
- Der LHC als Teilchenbeschleuniger und seine Funktionsweise
- Die Forschung an Antimaterie und Higgs-Boson am LHC
- Die Bedeutung der LHC-Forschung für die Menschheit
- Kritik und Kontroversen rund um den LHC
- Zukünftige Perspektiven und die Frage nach der Rentabilität der LHC-Forschung
Zusammenfassung der Kapitel
Die Einleitung führt in das Thema der Facharbeit ein und erläutert die Bedeutung des LHC für die Forschung im Bereich der Teilchenphysik. Kapitel 2 widmet sich den physikalischen Grundlagen, insbesondere der Masse in der Physik und dem Standardmodell, welches die Elementarteilchen und die fundamentalen Kräfte beschreibt. Kapitel 3 stellt den LHC am CERN vor, seine Geschichte, Organisation und die Abläufe innerhalb der Forschungsanlage.
Die Kapitel 4 und 5 befassen sich mit den Forschungsschwerpunkten Antimaterie und Higgs-Boson. Kapitel 4 beleuchtet die Entdeckung der Antimaterie, bisherige Forschungsergebnisse und die zukünftigen Forschungsperspektiven. Kapitel 5 befasst sich mit der Notwendigkeit, der Suche und dem Beweis des Higgs-Bosons sowie dessen Bedeutung für die Gesellschaft und die Forschung.
Das Fazit in Kapitel 6 beleuchtet die Kritik aus der Gesellschaft, insbesondere hinsichtlich der Kosten und der potentiellen Gefahren des LHC. Abschließend werden die Ergebnisse der Facharbeit zusammengefasst und eine Einschätzung zur Rentabilität der LHC-Forschung für die Zukunft abgegeben.
Schlüsselwörter
Large Hadron Collider (LHC), Teilchenbeschleuniger, CERN, Standardmodell, Elementarteilchen, Antimaterie, Higgs-Boson, Physik, Forschung, Gesellschaft, Kritik, Zukunft, Rentabilität.
- Arbeit zitieren
- Sven Harder (Autor:in), 2017, Large Hadron Collider (LHC). Teilchenforschung für eine bessere Zunkunft?, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/432474
