„Den Ursprüngen des Universums auf der Spur“
Die Sendung zum Nachhören
Sendungshinweis.
„Focus“, 18.7.2014
CERN steht für Conseil Europeen pour la Recherche Nucleaire (Europäische Organisation für Kernforschung). In CERN werden der Aufbau der Materie und die fundamentalen Wechselwirkungen zwischen den Elementarteilchen erforscht - also die grundlegende Frage, woraus das Universum besteht und wie es funktioniert. Das CERN, 1954 gegründet, wird heuer 60 Jahre alt. 22 Staaten sind Mitglied, darunter auch Österreich.
CERN international
Das CERN ist ein weltweit wirkendes Wissenschaftszentrum. Es ist sicher auch ein außergewöhnlicher Arbeitsplatz. Diese Internationalität bringt es mit sich, dass man am Beginn einer Besprechung abklärt, in welcher Sprache man sich verständigen wird, erklärt Bettina Mikulec.
LHC - größter Teilchenbeschleuniger
Der Large Hadron Collider (LHC) - die deutsche Bezeichnung ist Großer Hadronen-Speicherring - ist jener Teilchenbeschleuniger am CERN, der vielen Menschen mittlerweile aus Fernsehbildern bekannt sein dürfte. E liegt ringförmig, 27 km lang, 100 Meter unter der Erdoberfläche. Drei Jahre lang war dieser LHC überaus erfolgreich in Betrieb.
Privat
Bettina Mikulec
Die Laufzeit des LHC wird voraussichtlich 2030 enden. Bis zu diesem Zeitpunkt bestehen jedoch vielfältige Planungen. Seit Februar 2013 läuft die erste Umrüstungsphase, die bis 2015 andauern soll. Für die fernere Zukunft sind weitere Verbesserungen vorgesehen. Welche davon umgesetzt werden, wird unter anderem von den bis dahin gemachten Entdeckungen abhängen. Ein Konzept sieht die Umrüstung des LHC auf noch höhere Energien (High Energy LHC) vor. Dazu müsste die Feldstärke sämtlicher Dipolmagnete erhöht werden, wodurch Energien von 16,5 TeV (Schwerpunktenergie 33 TeV) erreicht werden könnten.
Dazu könnte die Zahl der umlaufenden Teilchen sowie ihre Fokussierung weiter gesteigert werden. Auch eine Umrüstung zu einem Hadron-Electron-Collider wäre möglich.
Higgs-Teilchen oder Gottesteilchen
Höhepunkt während der Laufzeit war die Bestätigung des sogenannten Higg’schen Teilchens - benannt nach dem britischen Physiker Peter Higgs, der gemeinsam mit seinem Kollegen Francois Englert dafür 2013 den Physiknobelpreis erhielt. In Bezug auf Energie und Häufigkeit der Teilchenkollisionen ist der LHC der leistungsstärkste Teilchenbeschleuniger der Welt.
An Planung und Bau waren über 10.000 Wissenschaftler und Techniker aus über 100 Staaten beteiligt, es kooperierten hunderte Universitätslehrstühle und Forschungsinstitute. In der Hochphase werden winzige Materiepartikel 11.000 Mal pro Sekunde durch dieses ringförmige Tunnelsystem gejagt und zur Kollision gebracht. Sie geben Aufschluss über den Aufbau der Materie und die fundamentalen Wechselwirkungen zwischen den Elementarteilchen, also die grundlegende Frage, woraus das Universum besteht und wie es funktioniert.
Komplizierte Datenanalyse
Man fand bei der Daten-Analyse heraus, dass das sogenannte Higgs Teilchen sich so verhält, wie es in der physikalischen Theorie vorhergesehen wurde. An diesen Teilchenbeschleuniger sind Kolonnen von Computern zur Auswertung angeschlossen. Das Herauslösen - Herausfiltern dieses Higgs-Teilchens gleicht der legendären und sprichwörtlichen Suche nach der Nadel im Heuhaufen, bestätigt Bettina Mikulec.
3 Milliarden Euro für den LHC
Die Teilchenbeschleuniger am CERN in Genf, die das Higg`s Teilchen zum Vorschein brachten, sind die kostspieligste Apparatur der Physik. Er kostete 3 Milliarden Euro. Dieses Higg-s Teilchen, das seinem Namensgeber -Peter Higgs- den Nobelpreis einbrachte, löste einen wahren Hype aus: in der Physik, in den angrenzenden Wissenschaften und nicht zuletzt in den Medien. Durch den Beweis des Higg-Teilchens ist man in den Bauplan der Materie eingedrungen:
Die Datenmenge, die im Betrieb durch aufgezeichnete Detektorsignale oder Computersimulationen anfällt, wird auf 15 Millionen Gigabyte pro Jahr geschätzt.
4,9 Prozent der Welt erklärbar
Mit dem Nachweis des sogenannten Higg-s Teilchens hat man nicht ganze 5 - nämlich 4,9 Prozent der Welt - erklärt. Und zwar jener Welt, wie wir sie und vor allem auch die Wissen-schaften sie ausloten; das heißt 95 Prozent sind noch immer fremd. Viele Fragen bleiben offen , gibt Bettina Mikulec freimütig zu. Die Naturwissenschaften meinen, es sei klar belegt, wie die Materie in die Welt kam: Die Frage nach Gott und Schöpfung werden getrennt von der wissenschaftlichen Beurteilung gesehen. Bettina Mikulec betont abschließend, dass das CERN nicht nur aus dem Teilchenbeschleuniger dem mehrfach zitierten LHC besteht. Das CERN liefert im Zuge der großen Experimente Erkenntnisse, die für andere Bereiche der Wissenschaft -etwa die Medizin- enorm wichtig sind:
Zur Person
Die gebürtige Bregenzerin arbeitet am Atlas-Teilchenbeschleuniger und ist somit mitten drin, wenn es dabei darum geht, die Materie und die Grundlagen des Universums zu erforschen. Ihr Physiklehrer am Bundesgymnasium Gallusstraße in Bregenz erwähnte das CERN und weckte das Interesse bei Bettina Mikulec. Sie studierte an der UNI Wien Physik und über ein Praktikum am Institut für Hochenergiephysik an der Akademie der Wissenschaften und der TU Wien: Ihre wissenschaftliche Laufbahn bringt sie als Assistentin an die Universitäten von Glasgow und Prag; sie wird auch Assistentin und Lehrbeauftragte an der Universität Genf.
Musik
CD* SOIL FESTIVITIES
T* Movement 1/instr.
AS* one
CD* SUNDAY NIGHT CLASSICS VOL.3
T* Roxane’s Veil/instr. / aus dem Film „Alexander“
CD* FILMTRACKS - THE BEST OF BRITISH FILM MUSIC
T* Chariots of fire/instr. / Thema a.d.gln.Film / „Die Stunde des Siegers“