Der Neustart der "Weltmaschine"

Die Entdeckung der Mesonen

Der Nobelpreis für Physik ist in diesem Jahre dem japanischen theoretischen Physiker Hideki Yukawa für die Entdeckung des Mesons verliehen worden.Yukawa hatte bereits im Jahre 1935 auf die Möglichkeit der Existenz eines Teilchens hingewiesen, dessen Masse größer als die Masse des Elektrons und kleiner als die Masse des Protons ist. Vor ihm kannte die Physik nur vier kleinste Teilchen: das Elektron, das die kleinste negative elektrische Ladung trägt, das Positron mit einer gleich großen, aber positiven Ladung — beide Teilchen haben gleiche, und zwar sehr kleine Massen —, ferner das

Auf den Spuren des Doktor Faust

Sie sind die wahren Nachfahren des Doktor Faust, der bekanntlich ergründen wollte, „was die Welt im Innersten zusammenhält".Sie, die Physiker der Europäischen Organisation für Nuklearforschung (Organisation Eu-ropeenne pour la Recherche Nucleaire) — ihre Kurzbezeichnung CERN stammt aus der Zeit, als der erste Buchstabe noch für „Conceil" stand —, gehen dafür aber keinen Pakt mit dem Teufel ein. Wie CERN-Vizepräsident Univ.-Prof. Wolfgang Kummer,Ordinarius für Theoretische Physik an der Technischen Universität Wien, betont, geht es um reine Grundlagenforschung,

Alles aus einer Kraft ?

Der Mikrokosmos lehrt uns den Makrokosmos verstehen. An einer wichtigen physikalischen Entdek- kung in Genf hat erfreulicherweise auch Österreich seinen Anteil.

Prüfstein der Naturphilosophie

Auf dem Gebiet der Teilchenphysik wird ihm zur Zeit die größte Aufmerksamkeit zuteil: dem Higgs-Boson. Das Teilchen mit dem ulkigen Namen ist einer der Prüfsteine für das Standard-Modell, die derzeit gültige Erklärung der Struktur des Mikrokosmos (siehe links). „Das Higgs-Boson ist wie der Eckstein eines Hauses: Wenn man ihn hinauszieht...” - Meinhard Regler, Experimentalphysiker und stellvertretender Direktor des Instituts für Hochenergiephysik der Osterreichischen Akademie der Wissenschaften wagt es nicht, den Gedanken zu Ende zu führen. Jedenfalls müßte das Standardmodell

An den Grenzen unserer Welt

Die Teilchenphysik erforscht die Bausteine der Materie. Sie dringt dabei bis an die Grenzen der menschlichen Erkenntnis vor.

Die Saiten des Universums

Das Institute of Advanced Study in Princeton ist ein Olymp der Wissenschaft. Es gibt keine Studenten, keine Doktoranden - wer dorthin berufen wird, soll durch nichts von seinen Forschungen abgelenkt werden. Hier arbeiteten einst Albert Einstein, Kurt Gödel und Robert Oppenheimer. Eines der auserwählten Genies, die gegenwärtig auf dem von der Außenwelt abgeschirmten Gelände der reinen Erkenntnis frönen, ist Edward Witten. Seine früheren Studenten nannten ihn „den Marsianer”, denn er scheint völlig in seiner faszinierenden Gedankenwelt zu leben. Witten, der unlängst vom

Das grosse Experiment

Die Materie besteht aus Atomen; ein Atom hat einen Kern (mit Protonen und Neutronen) sowie eine Hülle, in der Elektronen herumfliegen - das zählt zum Grundwissen der Chemie.Wie die Physik heute weiß, bestehen Atome noch aus kleineren Bausteinen: Protonen und Neutronen etwa bestehen aus je drei Quarks. Dabei gibt es verschiedene Arten von Quarks. Das Proton etwa ist aus zwei up- und einem down-Quark aufgebaut, beim Neutron ist es genau umgekehrt. Doch die moderne Teilchenphysik erklärt nicht nur die Materie so, dass sie aus weiteren subatomaren Bausteinen besteht (den sogenannten

Großes schwarzes Sommerloch

In Genf geht der größte Teilchenbeschleuniger der Welt in Betrieb. Die Physiker freut es. Ein wissenschaftlicher Außenseiter rechnet mit dem Schlimmsten. Wie soll da der Rest der Menschheit reagieren?Der Countdown zum größten Experiment der Menschheit läuft: Rund zehn Jahre hat es gedauert, den 27 Kilometer langen Teilchenbeschleunigerring namens Large Hadron Collider (kurz: LHC) in Genf zu bauen. Mit einer koordinatorischen Meisterleistung haben rund zweitausend Physiker und Ingenieure für die Fertigstellung des Mammutprojekts gesorgt. Der LHC ist bereits auf seine Arbeitstemperatur

Österreich bleibt also bei CERN. Gut so.

Die bisherigen und die bevorstehenden Forschungen am CERN reichen über die Physik hinaus. Das ist nur einer der Gründe, warum Österreich Partner am Forschungszentrum bleiben sollte.Gut so, dass die ministeriell kundgetane Absicht, die Mitgliedschaft Österreichs beim Europäischen Kernforschungszentrum CERN zu kündigen, fallen gelassen wurde. Somit ist die Mitwirkung der österreichischen Wissenschaft an den Forschungen des CERN, die mit gewaltigem Einsatz, vor allem mit Hilfe mächtiger Teilchenbeschleuniger und -detektoren den Aufbau der Materie aus ihren "elementarsten", kraftvoll

Schwarze Löcher, begehrte Teilchen

Die Europäische Organisation für Kernforschung, kurz: CERN, hat es nicht leicht. Kaum eine Forschungseinrichtung muss sich so häufig fragen lassen, was sie tue. Die Antwort: Grundlagenforschung betreiben. Die CERN-Forscher versuchen, die großen Rätsel der Physik, was denn die Welt im Innersten zusammenhält, zu lüften.Dafür betreibt die Organisation an der französisch-schweizerischen Grenze nahe Genf den größten Teilchenbeschleuniger der Welt. Der Beschleunigerring des LHC (Large Hadron Collider) misst 27 Kilometer und befindet sich rund 100 Meter unter der Erde. Hier werden

Spurensuche in der Zielgeraden

Das Kernforschungsinstitut CERN steht kurz davor, das seit Langem gesuchte Higgs-Teilchen zu entdecken - oder seine Existenz endgültig auszuschließen.Zum Jahresende ist das öffentliche Interesse an der Teilchenphysik wieder einmal stark nach oben geschnellt. Der Grund: De europäische Organisation für Kernforschung, besser bekannt als CERN, hielt in Zürich ein öffentliches Seminar ab. Im Vorfeld der Veranstaltung kursierten zahlreiche Gerüchte im Internet, wonach die Vortragenden die lang ersehnte Entdeckung des berüchtigten Higgs-Teilchens verkünden würden. Gemessen an dieser

Die Faszination ständig neuer Rätsel

Am meisten fasziniert die Wissenschaft, wenn sie Rätsel löst. Die gegenwärtig spannendsten sind die Suche nach Grundbausteinen des Lebens auf dem Mars und nach Higgs-Boson.Anfang Juli hat wieder einmal das europäische Kernforschungsinstitut CERN bei Genf für mediales Aufsehen gesorgt. In einem via Internet übertragenen Seminar wurde über aktuelle Forschungsresultate am Teilchenbeschleuniger LHC (Large Hadron Collider) berichtet. Im Anschluss daran fand eine kurzfristig einberufene Pressekonferenz statt. Beides gab - nicht zum ersten Mal - Anlass zu Spekulationen über den Stand der

Botschafter der rätselhaften Teilchenwelt

Wenn er mit bohrenden Journalistenfragen konfrontiert wird, hält er es gerne mit Goethe: Er wolle ergründen, was die Welt im Innersten zusammenhält, sagt Rolf-Dieter Heuer gebetsmühlenartig zur Essenz seiner Tätigkeit. Das wird wohl auch in Wien so sein, wo die Europäische Physikalische Gesellschaft derzeit die weltgrößte Teilchenphysik-Konferenz abhält, für die über 700 Wissenschaftler aus aller Welt angereist sind. Tatsächlich schlägt sich der Direktor der Europäischen Organisation für Kernforschung (CERN) mit Fragen herum, die für den gewöhnlichen Zeitgenossen leicht

Die Jagd nach neuen Partikeln

27 Kilometer misst der unterirdische Ringtunnel des derzeit schnellsten und stärksten Teilchenbeschleunigers der Welt, des "Large Hadron Colliders"(LHC) im CERN bei Genf. Dieses Wunderwerk der Technik wird oft als "Weltmaschine" bezeichnet, denn dort wird an etwas sehr Grundsätzlichem geforscht: den kleinsten Bestandteilen der Materie und dem Aufbau des Universums. Im Ringtunnel werden zwei Teilchenstrahlen, in der Regel bestehend aus Paketen mit Milliarden von Protonen, in konträrer Richtung fast auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigt. Diese werden dann in kürzesten Abständen - alle 50

"Das Universum ist ein BESCHLEUNIGER"

Im Dezember endet Rolf-Dieter Heuers Amtszeit als Generaldirektor des CERN. Der Stuttgarter Professor im Gespräch über Einsichten und Mysterien der Teilchenphysik. | Das Gespräch führte Martin Tauss

Innenansichten aus der Weltmaschine

Am CERN werden die weltweit größten Geräte genutzt, um die kleinsten Bestandteile der Materie zu erforschen. Die Flaggschiffe der Teilchenphysik haben aber auch eine ästhetische Faszination. Reflexionen zum Dialog von Wissenschaft und Kunst.

Zerfall des Higgs-Teilchens

CERN: Neuer Tunnel für kleinste Teilchen geplant

Physiker am größten Teilchenbeschleuniger der Welt planen ein Zukunftsprojekt mit gigantischen Ausmaßen -und Kosten. Falls ihre Pläne umgesetzt werden, entsteht bei der Europäischen Organisation für Kernforschung (CERN) im französisch-schweizerischen Grenzgebiet bei Genf ein 100 Kilometer langer ringförmiger Tunnel teils unter dem Genfer See. In dem geplanten Beschleuniger FCC, für den insgesamt 24 Milliarden Euro veranschlagt sind, würden ab Ende der 2030er-Jahre Elektronen und Positronen auf Kollisionskurs gebracht. Der Tunnel des bestehenden Teilchenbeschleunigers LHC ist 27