CERN

(Hinter diesem Akronym verbirgt sich:
Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire

frz. für "europäischer Kernforschungsrat", heutiger offizieller Name:
"CERN - europäische Forschungsorganisation")
 




Was ist CERN?

CERN Gelaende CERN, das europäische Laboratorium für Teilchenphysik, ist das größte Forschungszentrum für Teilchenphysik weltweit. Das Labor besteht seit 1954 und aus den damaligen 12 Gründungsländern wurden inzwischen 20 Mitgliedsstaaten. CERN erstreckt sich auf einer Fläche westlich von Genf, auf beiden Seiten der schweizerisch-französischen Grenze, am Fuße des Juras. Etwa 6500 Teilchenphysiker, die Hälfte aller Teilchenphysiker der Welt,  nutzen diese einmalige Forschungseinrichtung. Sie kommen von 500 verschiedenen Universitäten und mehr als 80 Ländern.


Was macht CERN?

Die Forschungseinrichtung sucht nach Antworten auf grundlegende Fragen der Natur: Was istbrowser Materie und woher kommt sie? Was hält so komplexe Gebilde wie Sterne, Planeten und Menschen zusammen? Eben Grundlagenforschung. Daneben ist CERN auch richtungsweisend bei der Entwicklung von Zukunftstechnologien. Das umfasst alles von der Materialwissenschaft bis zur Datenverarbeitung. Hier am CERN wurde z.B. auch das World Wide Web (WWW) und der erste Browser entwickelt. Tim Berners-Lee, ein CERN Computer Wissenschaftler, erfand um 1990 das "Web", das ursprünglich dafür konzipiert wurde, um einen schnellen Informationsaustausch von Versuchsergebnissen unter den Physikern an den verschiedenen Universitäten zu ermöglichen.

Wie forscht CERN?

Es finden ungefähr eine Million Atome auf einer Haaresbreite Platz, und doch sind sie riesig, gemessen an den Teilchen, die CERN beschleunigt und untersucht. Atome sind zu 99,99% leer: die Teilchen, für die sich CERN interessiert bilden den Rest von 0,01%. Um diese winzigen Objekte zu erkennen braucht man Teilchenbeschleuniger und Detektoren.

Der Teilchenbeschleuniger..

... ist eine Anlage, mit der elektrisch geladene Elementarteilchen auf hohe kinetische Energie gebracht werden können. Dabei erreichen sie so große Geschwindigkeiten, dass die LEP Formeln der Relativitätstheorie angewendet werden müssen.
Generell gibt es zwei Arten von Teilchenbeschleunigern: Linear- und Ringbeschleuniger. CERN verfügt über beide Typen. Der bekannteste, der Elektron-Proton-Speicherring LEP, ist ein Ringbeschleuniger mit einem Umfang von 27 km und einem Radius von 9 km. Ein Ringbeschleuniger hat im Gegenteil zu einen Linearbeschleuniger, bei dem die Beschleunigungsstrecken alle auf einer geraden Linie hintereinander angeordnet sind, den Vorteil, dass eine Beschleunigungsstrecke beliebig oft durchlaufen werden kann, wodurch ein Teilchen mit jedem Umlauf neue Energie aufnehmen kann und somit die mögliche Endenergie bei gleicher Beschleunigerstrecke höher sein wird. Doch je schneller die Teilchen werden, desto mehr neigen sie dazu aus der Bahn zu schleudern wie Autos aus einer engen Kurve. Der große Radius des LEP-Beschleunigers sorgt deshalb für relativ sanfte Kurven.
Bei den beabsichtigten Zusammenstößen von Teilchen in Beschleunigern, oder bei einem Aufprall auf feste Ziele ('targets'), entstehen neue Teilchen, denn dabei verwandelt sich Materie, wie Einstein mit seiner Theorie voraus gesagt hat, in Energie und Energie wieder zurück in Materie, da E=mc². Wobei E für Energie steht, m für Masse und c die Lichtgeschwindigkeit darstellt. Teilchenkollisionen geben den CERN-Forschern Aufschluss über das Innerste der Materie.

und Detektoren..

Detektoren ... sind zum Nachweis und zur Bestimmung dieser Teilchen notwendig. Sie werden um die Kollisionspunkte aufgebaut. Detektoren für Speicherringexperimente sind so groß wie Häuser und ähnlich wie Zwiebeln aufgebaut, allerdings von zylindrischer Form und voll von hochentwickelter Elektronik. Die Teilchenkollisionen ereignen sich genau in ihrem Zentrum, und die einzelnen Schalen bestimmen verschiedene Eigenschaften der neu erzeugten Teilchen.

Und jetzt?

Tunnelbau für den LHC Unser Verständnis vom Universum ist unvollständig, und unser heutiges Standardmodell vom Universum hat viele Lücken. Die CERN-Wissenschaftler arbeiten an einem neuen, verbesserten Bild vom Aufbau unseres Universums und um den ungeklärten fundamentalen Fragen zum Bestehen unseres Universums nachzugehen, baut CERN einen neuen Teilchenbeschleuniger, den großen Hadronen-Speicherring LHC ( Large Hardon Collider), der voraussichtlich im Jahr 2005 in Betrieb genommen wird.

Warum das alles?

Grundlagenfoschung ist wichtig! Am Ende des 19. Jahrhunderts hatte die Forschung soeben das Elektron entdeckt, ohne das unser Leben fast undenkbar wäre. Elektronen bringen die Elektrizität ins Haus, übertragen unsere Stimmen durch Drähte und malen Bilder auf  unsere Fernsehschirme. Und wer weiß, welchen Nutzen die Ergebnisse der heutigen Grundlagenforschung der Menschheit in den kommenden 100 Jahren bringen werden?

Für weitere Informationen :
offizielle CERN Homepage
englisch