Der LHC entdeckt die Teilchenphysik neu

Der LHC läuft bestens! Das ist das Resümee der Konferenz „Physics at the LHC 2010“, die in dieser Woche beim Forschungszentrum DESY in Hamburg stattfindet. Seit Ende März zeichnen die großen Experimente am Large Hadron Collider, dem größten Teilchenbeschleuniger der Welt am CERN in Genf, Daten auf. Die ersten Monate der Datennahme sind dabei eine Art Feuertaufe für die Experimente: Erstmals kann überprüft werden, ob die Teilchendetektoren so arbeiten wie vorausberechnet. Auf der Konferenz in Hamburg, an der knapp 300 Physiker und Physikerinnen aus aller Welt teilnehmen, stellen Wissenschaftler der LHC-Experimente ihre ersten Analysen mit realen Kollisionsdaten von der Weltmaschine LHC vor.

Seit dem 30. März dieses Jahres finden in den vier LHC-Experimenten ALICE, ATLAS, CMS und LHCb Proton-Proton-Kollsionen bei sieben Tera-Elektronenvolt (TeV) statt, der höchsten je an einem Beschleuniger erzeugten Energie. Deutsche Forschungszentren und Universitäten sind an führender Stelle an allen Experimenten beteiligt. Mit den ersten Kollisionen am LHC wird überprüft, ob alle Systeme der Teilchendetektoren arbeiten wie in aufwändigen Computersimulationen vorhergesagt. Dabei ist ein wichtiges Kriterium, ob bereits bekannte Teilchen, die an älteren Teilchenbeschleunigern entdeckt worden sind, in den Kollisionen des LHC wiedergefunden und richtig identifiziert werden.

„Die Experimente am LHC haben in den letzten zwei Monaten fast die gesamte Teilchenphysik der letzten 50 Jahre ‚wiederentdeckt‘“, freut sich Prof. Joachim Mnich, Forschungsdirektor für Teilchen- und Astroteilchenphysik bei DESY. „In diesem atemberaubenden Tempo ist noch nie ein Teilchenbeschleuniger in Betrieb gegangen.“

„Alle Kollaborationen haben auf beeindruckende Weise unterstrichen, dass ihre Teilchendetektoren bestens funktionieren und sie gut gerüstet sind, um in den nächsten Jahren neue Physik zu entdecken“, so Prof. Karl Jakobs von der Universität Freiburg, der die Hamburger Konferenz zusammen mit Mnich organisiert hat.

Die Teilchenphysik-Experimente laufen bereits nach dieser kurzen Zeit mit großer Effizienz und haben Millionen von Teilchenkollisionen aufgezeichnet. In den nächsten Monaten werden schrittweise die Intensität der Teilchenstrahlen und die Kollisionsrate erhöht. In einer anschließenden Betriebsunterbrechung wird der Beschleuniger auf seine Maximalenergie von 14 TeV vorbereitet.