Cern Teilchenbeschleuniger spielt Urknall nach

Wie entstand Materie im Weltall? Physiker am weltweit größten Forschungszentrum für Teilchenphysik wollen genau diese Frage beantworten - und spulen dafür 14 Milliarden Jahre zurück.

Teile des «Alice»-Detektors
DPA

Teile des «Alice»-Detektors


An der größten Forschungsmaschine der Welt haben Physiker nur noch Augen für "Alice". Die Abkürzung steht für "A Large Ion Collider Experiment". Das Projekt läuft im Teilchenbeschleuniger der Europäischen Organisation für Kernforschung (Cern). Die Forscher sind damit den ersten Sekundenbruchteilen nach dem Urknall auf der Spur.

Seit Mittwoch läuft der Teilchenbeschleuniger mit Blei-Ionen statt Protonen auf Hochtouren. Die Blei-Ionen werden in dem 27 Kilometer langen ringförmigen Tunnel unter der Erde mit nahezu Lichtgeschwindigkeit zur Kollision gebracht.

Worum geht es?

"Wir wollen herausfinden, was innerhalb der ersten Nanosekunden des Weltalls vor sich gegangen ist" sagt Physiker Robert Münzer von der Universität Frankfurt, mitverantwortlich für das Experiment. Dafür müssen die Forscher sogenanntes Quark-Gluon-Plasma erzeugen.

Plasma entsteht, wenn Kernmaterie sehr stark erhitzt wird. Quarks sind die Bestandteile von Protonen und Neutronen, Gluonen die Elemente, die Quarks verbinden - vom englischen "glue" für Kleber.

Die Blei-Ionen zerfallen bei extremer Hitze in diese Bestandteile. "Wir brauchen bis zu 200.000 Mal die Kerntemperatur der Sonne", sagte Münzer. "In dem Zustand müsste etwa die Materie gewesen sein, kurz nach dem Urknall." Das war vor fast 14 Milliarden Jahren.

Der Moment, in dem Blei-Ionen in Quarks und Gluonen zerfallen, hält weniger als eine trilliardstel Sekunde an. Dabei werden Teilchen erzeugt, die aus dem Beschleuniger fliegen. Es sind etwa 4000 pro Bleikern-Kollision, ihre Spuren können von Münzer und seinen Kollegen mit Messinstrumenten erfasst und analysiert werden. Die Forscher wollen so herausfinden, wie die Materie kurz nach dem Urknall entstanden ist.

Seit die Blei-Ionen in entgegengesetzter Richtung durch den Beschleuniger gejagt werden, ist Münzer in Daueralarmbereitschaft. "Ich schlafe praktisch neben meinem Telefon", sagt er. Probleme mit Druck, Temperatur oder der Hochspannung müssen sofort behoben werden, damit die Teilchen weiter gemessen werden können. Je mehr Daten, desto mehr lernen die Physiker über die Anfänge des Universums.

Ab dem 3. Dezember wird der Teilchenbeschleuniger dann für zwei Jahre abgeschaltet. Die Anlage soll runderneuert und dadurch noch leistungsstärker werden. Die Physiker bekommen zur Zeit eine Milliarde Protonenkollisionen pro Sekunde. Mit neu entwickelten Materialien und stärkeren Magneten sollen es in ein paar Jahren fünf Milliarden sein.

koe/dpa



insgesamt 17 Beiträge
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kain.klarname 07.11.2018
1. Neuer Urknall
Wäre ja lustig, wenn dabei ein neues Universum entstehen würde...
querulant_99 07.11.2018
2.
Zitat von kain.klarnameWäre ja lustig, wenn dabei ein neues Universum entstehen würde...
Sie sollten sich auf jeden Fall schon mal Ohropax besorgen.
soisses1 07.11.2018
3. @PeaceNow
Wie wäre es mit: Aus dem Simulationscomputer, der das ganze Universium, Sie und Ihren Beitrag simuliert hat ;-)
dbeck90 08.11.2018
4. Jetzt die Frage
Wie weit will man denn gehen? Cern stellt seit jeher Situationen kurz nach dem Urknall nach. Der Artikel ist nichts neues. Aber wie weit will man gehen und was ist kostentechnisch vertretbar? Und was gedenkt man, mit mehr Leistung noch herauszufinden, wenn man nicht mehr weiter zurück als Plasma kann? Ich hätte das Geld ja lieber in andere Forschungen gesteckt. Wir haben immernoch kein Kraftwerk, das mit Kernfusion läuft, und ITER braucht jeden cent. Danach ist auch der Energiehunger der Welt nurnoch Nebensache.
frantonis 08.11.2018
5. Ob Schöpfungsgeschichte oder Urknall -
nichts lässt sich beweisen. Und die Frage, was war vor dem Urknall, lässt sich nicht beantworten. Sinnvoller wäre es Forschungsgelder in Dinge zu investieren, die der Menschheit nützen. Ob und wie der Urknall stattgefunden hat ist unerheblich.
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