Exkursion ins Europäisches Kernforschungszentrum CERN
Besuch im Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire CERN
Am 6. April 2008 öffnete das CERN seine Türen für die Öffentlichkeit. Dieser Tag wurde von vielen Menschen genutzt, sich die Experimente in der größten Forschungseinrichtung für Teilchenphysik weltweit anzusehen, und diese Möglichkeit wollten wir uns nicht entgehen lassen. Das Forschungsgelände des CERN befindet sich zu beiden Seiten der schweizerisch-französischen Grenze.
Im CERN untersuchen Wissenschaftler aus aller Welt, aus welchen Elementarbausteinen die Materie besteht und welche Kräfte sie zusammenhalten. Um der Öffentlichkeit einen kleinen Einblick in die Arbeit der Forscher zu gewähren, gab es verschiedene Anlaufpunkte, an denen verschiedene Experimente zu sehen waren.
Im Mittelpunkt stand der Large Hadron Collider – kurz LHC -, der größte und neueste Teilchenbeschleuniger des CERN. In allen Teilchenbeschleunigern wirken starke elektrische Felder, die Energie auf die Teilchenstrahlen übertragen. Magnetische Felder halten die Teilchen in großen ringförmigen Beschleunigern auf ihrer Kreisbahn und leiten sie durch die Maschinen. Die Teilchen nehmen bei jedem Umlauf neue Energie auf, bis die aufgenommene Energie gleich der von den Teilchen abgestrahlten ist. Dieser Hadronen-Speicherring LHC ist in einem 27 km langen Tunnel 100 Meter unter der Erde installiert. Er soll in Kürze in Betrieb genommen werden und so bot sich an diesem Tag das letzte Mal die Möglichkeit, in den Tunnel zu gehen, um sich den LHC anzuschauen und erklären zu lassen.
Trotz langer Warteschlangen und entsprechend langer Wartezeiten schafften wir es schließlich, den LHC zu besichtigen. Wer Glück hatte, konnte an einer deutschen Führung teilnehmen, alle anderen mussten ihre Englisch- und Französischkenntnisse bemühen. Es war sehr beeindruckend, tief unter der Erde in dem Tunnel, der einen Durchmesser von mehreren Metern hat, entlangzulaufen. Die Mitarbeiter nutzen für die langen Strecken zuweilen auch das Fahrrad. Zwar waren für die Besucher des Tags der offenen Tür nur wenige hundert Meter begehbar, doch schon in diesem Bereich konnte man einen Eindruck der Arbeitswelt der CERN- Mitarbeiter bekommen.
Was wird im LHC nun genau gemacht? Wie der Name „Großer Hadronen Beschleuniger“ schon vermuten lässt, werden hier Hadronen, aufgebaut aus den Elementarteilchen Quarks, beschleunigt und zur Kollision gebracht. Bei diesen Kollisionen entstehen große Energien, wie sie vermutlich auch in den ersten Augenblicken unseres Universums herrschten. Man lässt die Teilchen in verschiedenen Kammern, die entlang der Ringstrecke angebracht sind, kollidieren. Teilchendetektoren, mit den Kurznamen ATLAS, ALICE oder CMS sind in diesen Kammern untergebracht.
Die Experimente sind ein Versuch, besser zu verstehen, wie das Universum entstand und woraus es besteht. In den energiereichen Kollisionen werden viele neue Teilchen erzeugt, wobei verschiedene Schichten eines Detektors verschiedene Eigenschaften der Teilchen registrieren. Die Umwandlung von Energie in Materie und umgekehrt kann mit Einsteins Gleichung Energie gleich Masse mal Lichtgeschwindigkeit zum Quadrat, E=mc², beschrieben werden.
Der LHC, wie auch andere - frühere, gegenwärtige, oder geplante - Experimente am CERN sind nicht nur für die Wissenschaftler von Bedeutung, die gerade daran forschen. Seit Jahrhunderten versuchen Menschen herauszufinden, wie unsere Welt entstand und was damals wirklich geschah. Die Arbeit der Teilchenphysiker liefert uns vielleicht neue Erkenntnisse über die Entstehung des Weltalls. Wie auch andere Wissenschaften ist die Teilchenphysik auf der Suche nach bisher ungelösten Rätseln der Menschheit. Neue Experimente und Ideen können somit einen weiteren Schritt in die richtige Richtung bedeuten.
Wer Lust und Interesse hatte, konnte sich auch Vorträge anhören, die unter anderem von zwei Nobelpreisträgern über ihre preisgekrönten Entdeckungen gehalten wurden.
Nebenbei haben wir auch erfahren, dass das World Wide Web eine Erfindung im CERN war. Das ursprüngliche Ziel war es, Forschungsergebnisse mit anderen Wissenschaftlern an anderen Universitäten oder Instituten auf der ganzen Welt zu teilen. Die Grundidee war also persönliche Computertechnik, Computernetzwerke und Hypertexte in einem einfachen und leistungsstarken weltweiten Informationssystem zu vereinigen.
Der Besuch der Europäischen Organisation für Kernforschung war nicht nur ein Ausflug in die Vergangenheit und Zukunft, sondern hat auch einen Einblick, wenn auch einen speziellen, in den Beruf eines Physikers gegeben. Trotz der relativ kurzen Zeit, die zur Verfügung stand, war der Tag am CERN sehr interessant und lohnenswert.
Julia Riede, Klassenstufe 12