Was ist der Large Hadron Collider?
Der Large Hadron Collider (LHC) ist ein Teilchenbeschleuniger mit hoher Energie. Der Beschleuniger wird von der Europäischen Organisation für Kernforschung, der weltweit größten Organisation für Teilchenphysik, finanziert und durchläuft sowohl Frankreich als auch die Schweiz. Der Large Hadron Collider ist der leistungsstärkste Teilchenbeschleuniger der Welt und kann Protonen mit einer Energie von bis zu vierzehn Billionen Elektronenvolt sowie schwerere Teilchen wie Eisenkerne kollidieren lassen. Es ist zu hoffen, dass die am Large Hadron Collider durchgeführten Experimente dazu beitragen können, grundlegende physikalische Fragen wie die Art der Masse und die Existenz zusätzlicher Dimensionen zu lösen.
Der Large Hadron Collider befindet sich in einem unterirdischen, kreisförmigen Tunnel mit einem Umfang von etwa 17 km (10,5 Meilen), in dem einst ein früherer Teilchenbeschleuniger untergebracht war. Teilchen werden mit hoher Geschwindigkeit in entgegengesetzte Richtungen in den Tunnel injiziert und dann durch starke Magnetfelder beschleunigt. Es ist ziemlich schwierig, die Teilchen in einem Strahl zu halten, während sie sich in der Nähe der Lichtgeschwindigkeit um den Tunnel bewegen. Große supraleitende Magnete sind erforderlich, um die erforderliche Kraft bereitzustellen. Wenn zwei Partikel kollidieren, entsteht aus der kinetischen Energie der Partikel eine Vielzahl exotischer, kurzlebiger Kollisionsprodukte.
Der Large Hadron Collider enthält sechs verschiedene Detektoren, mit dem Ziel herauszufinden, was diese neuen Partikel sind und wie sie sich verhalten. Viele Theorien der Teilchenphysik sagen voraus, dass der Large Hadron Collider leistungsstark genug ist, um neue Teilchen wie das Higgs-Boson oder supersymmetrische Partner für gemeinsame Teilchen zu erzeugen. Wenn diese Teilchen entdeckt werden, werden sie unsere gegenwärtigen Theorien über die Struktur des Universums bestätigen. unerwartete Teilchen, die nicht Teil einer aktuellen Theorie sind, können ebenfalls auftreten.
Es gibt Bedenken, dass der Large Hadron Collider ein Partikel wie ein stabiles Strangelet erzeugen könnte, das eine Kettenreaktion in gewöhnlicher Materie auslösen und die Erde zerstören könnte. Es gibt keine einheitliche Theorie der Teilchenphysik, und einige Theorien legen nahe, dass dies möglich sein könnte, während andere dies völlig ausschließen. Die Erde ist seit langem kosmischer Strahlung ausgesetzt, die pro Teilchen weitaus mehr Energie liefert als alles, was beim Large Hadron Collider erzeugt wird. Diese Strahlen können jedoch andere Eigenschaften haben als die in physikalischen Experimenten verwendeten Protonen.