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Physik: Massive unterirdische Struktur soll die Forschung verbessern – „eine mächtige Maschine“

Kaum ein physikalisches Forschungsinstitut ist weltweit so bekannt wie der CERN. Dabei reichen dessen Kapazitäten schon lange nicht mehr aus.

Ansicht eines Forschungsinstituts für Physik (KI-generiertes Bild).
© futurezone.de via Midjourney

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Die Physik gehört zu den Wissenschaften, die nicht nur in der Theorie stattfinden, sondern hin und wieder auch in praktischen Experimenten bewiesen werden müssen. Dazu sind Institutionen wie der Teilchenbeschleuniger CERN in der Schweiz gedacht. Doch dieser braucht schon seit Jahren eine Vergrößerung, die nun bevorstehen könnte.

Physik: Teilchenbeschleuniger CERN wird größer

Wohl wenige Forschungsinstitutionen sind so bekannt wie der Teilchenbeschleuniger CERN in der Schweiz. Obwohl dieser nicht auf EU-Boden liegt, ist er ein gesamteuropäisches Projekt, das der Forschung bei Fragen der Physik dient. Hier konnten bereits beeindruckende Entdeckungen gemacht werden, die das Verständnis der gesamten Wissenschaft veränderten, wie das „Higgs“-Boson. Dabei handelt es sich um ein Teilchen, das sich schneller als Licht fortbewegen kann, obwohl dies eigentlich als unmöglich angenommen wurde.

Um die Forschung weiter voranzutreiben, soll der Teilchenbeschleuniger allerdings bald bedeutend erweitert werden. Dazu führte das Team dahinter jedoch zunächst eine groß angelegte Studie durch, die analysieren sollte, welche Option am sinnvollsten wäre. Deren Ergebnisse wurden nun präsentiert. Laut Phys.org sind die ökologischen und wirtschaftlichen Bedingungen erfüllbar, wenn ein 91 Kilometer langer Tunnel gebaut werden würde.

Dieser soll den Large Hadron Collider, kurz „LHC“ in Zukunft dann ersetzen. Der LHC konnte bereits in der Vergangenheit große Entdeckungen für die Physik ermöglichen. Doch seine Laufzeit ist lediglich bis 2041 geplant, dann dürfte der Verschleiß an seinen Bauteilen zu groß werden, um ihn noch weiter zu unterhalten. Im Idealfall müsste bis dann eine Alternative schon bereitstehen, um einen nahtlosen Übergang zu gewährleisten.

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Diese Veränderungen sind geplant

Derzeit ist der LHC bloß 27 Kilometer lang und gilt bereits als einer der größten Teilchenbeschleuniger der Welt. Allerdings gibt es immer bessere Konkurrenz aus der ganzen Welt, den USA und China. Mit 91 Kilometern würde das neue Modell wieder den Rest der Welt in den Schatten stellen. Die Aufgabe eines solchen Beschleunigers besteht darin, mithilfe von Magnetfeldern Teilchen auf sonst unmöglich erreichbare Geschwindigkeiten zu bringen. In manchen Fällen lässt man diese dann miteinander kollidieren. Für die Physik gibt es bei solchen Experimenten immer viel zu lernen, da sich so die Eigenschaften der Teilchen leichter untersuchen lassen.

Die geplante Erweiterung des Teilchenbeschleunigers kommentierte eine Forscherin der Universität Toulouse, Catherine Biscarat, mit deutlichen Worten: „Die globale Gemeinschaft der Wissenschaftler*innen benötigt eine mächtige Maschine mit so vielen Möglichkeiten“, wie derzeit geplant sei. Auch einen Namen gibt es bereits, der Ersatz für den LHC soll FCC heißen, „Future Circular Collider“. Die Ansichten in der Physik sind aber nicht alle gleich, so gibt es auch viele Forscher*innen, die das Projekt kritisch sehen. Viele bevorzugen eine Ausgabe der Mittel für den FCC für viele, dafür kleine wissenschaftliche Vorhaben. Dennoch ist es wahrscheinlich, dass die CERN-Erweiterung bald mit dem Bau beginnt.

Quellen: Phys.org

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Das Titelbild dieses Artikels wurde von der Redaktion unter Verwendung Künstlicher Intelligenz (KI) erstellt.

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