Teilchenbeschleuniger: Entdeckungsmaschine der Superlative

Man könnte es als das größte und leistungsstärkste Mikroskop in der Geschichte der Wissenschaft bezeichnen. Und in diesen Tagen geht das lang erwartete Wunderwerk in Betrieb. Eine kurze Autofahrt vom schweizerischen Genf entfernt, verläuft der riesige ringförmige Tunnel des Large Hadron Collider (LHC) unter französischen und schweizerischen Dörfern und Feldern hindurch.

Mit seiner Hilfe werden Wissenschaftler in kleinste Dimensionen vorstoßen und zu verstehen versuchen, wie sich unsere physikalische Welt auf Längenskalen von einem Milliardstel eines milliardstel Meters verhält...

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Spektrum der Wissenschaft - 9/2024 - Vorstoß zur Sonne — Spektrum der Wissenschaft – Vorstoß zur Sonne
Viele Vorgänge im leuchtenden Plasma unserer Sonne sind noch immer rätselhaft. Neue Raumsonden sowie Beobachtungen vom Erdboden aus sollen dabei helfen, die Phänomene besser zu verstehen. Außerdem im Heft: Höhere Symmetrien tragen zur Lösung physikalischer Rätsel bei – vom Teilchenzerfall bis hin zum Verhalten komplexer Quantensysteme. Wir berichten von Untersuchungen an kopflosen Würmern und winzigen Zellklumpen, die kein Gehirn haben, aber grundlegende kognitive Fähigkeiten. Die Klimaforschung nimmt Aerosole in den Blick, um Klimasimulationen zuverlässiger zu machen. Wussten Sie, dass die statistische Methode des t-Tests in der Guinness-Brauerei erfunden wurde? Daneben berichten wir über codebasierte Kryptografie.

Spektrum der Wissenschaft Highlights - 1/2024 - Vom Quant zur Materie — Spektrum der Wissenschaft – Vom Quant zur Materie
In den letzten Jahrzehnten haben sich Quantenfeldtheorien durchgesetzt, um grundlegende physikalische Phänomene unseres Universums zu erklären. Aber nicht alle physikalischen Effekte lassen sich damit erklären. Manche Erscheinungen lassen sich nicht stimmig in das Standardmodell der Teilchenphysik integrieren. Das reicht von subtilen Effekten wie der Tatsache, dass Neutrinos sich ineinander umwandeln bis hin zur auf großen Skalen wirkenden Schwerkraft. »Vom Quant zur Materie« stellt die subatomaren Spielregeln der Teilchenphysik vor und erklärt deren Bausteine. Wir berichten beispielsweise, wie sich Atome mit Lichtpulsen manipulieren lassen, ob es eine vierte Variante von Neutrinos gibt, und stellen kompakte Plasmabeschleuniger vor.

Spektrum Kompakt – 70 Jahre CERN - Ein europäisches Erfolgsmodell

Nach dem zweiten Weltkrieg vereinte das CERN Forscherinnen und Forscher aus vielen Ländern, um die Geheimnisse der Teilchenphysik zu ergründen. Seine Erfolge lassen sich in Nobelpreisen und Entdeckungen wie dem Higgs-Boson verzeichnen, jedoch auch in einer beeindruckenden Forschungskultur.

Links im Netz

CERN und LHC (in Filmbeiträgen bei youtube)
Deutschsprachige LHC-Übersichtsseite (von „Welt der Physik“)
Cern-Webtagebuch (zum aktuellen Inbetriebnahmestatus)
LHC@home (Mit dem eigenen Computer Berechnungen für den LHC durchführen)

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