Das LHC und die Suche nach dem kleinsten Teilchen

Morgen am Mittwoch startet das LHC (Large Hadron Collidier) in Genf seinen Testbetrieb. Das Experiment soll (in der Endphase) dazu dienen, die kleinsten Teilchen der Physik ausfindig zu machen. Die Physiker möchten auf diese Art und Weise die Higgs-Teilchen finden, welche Bestandteile der Protonen und Neutronen sein sollen. Doch was will man damit erreichen?

Robert Hooke, englischer Physiker und Mathematiker, war Wegbereiter der mikroskopischen Forschung und gilt als der Entdecker der Zellen in Pflanzen. Vor knapp 350 Jahren wurden die Zellen als die kleinsten Einheiten des Lebens angesehen.
1803 greift der englische Chemiker John Dalton die Idee von Demokrit erneut auf und entdeckt bei einer chemischen Reaktion das Atom. Zumindest äußert er nach den Experimenten jene Vermutung.
Der britische Physiker Joseph John Thomson entdeckt bei Experimenten mit elektrischem Strom im Jahr 1897 das  Elektron.
Nur drei Jahre später eröffnete der Berliner Physiker Max Planck bei einer Untersuchung der Schwarzkörperstrahlung die Quantenphysik und damit die Existens des Quantums.
1906 entdeckte Ernest Rutherford das Proton.
1932 folgte ihm der Physiker James Chadwick mit der Entdeckung des Neutrons.

Und nun im Jahre 2008 befinden wir uns auf der Suche nach dem Higgs-Boson. Und wieder gilt das Higgs-Boson – auch Erlöser-Teilchen genannt – als das kleinste Teilchen natürlichen Lebens bzw. von Materie. Schon jetzt ist klar, dass selbst Protonen und Neutronen aus noch viel kleineren Teilchen bestehen. Und was kommt nach dem LHC? Wir werden mit großer Gewissheit sagen: es gibt noch viel kleinere Teilchen als das Higgs-Boson. Die Suche nach der kleinsten Struktur ist noch nicht zu Ende. Und wir werden noch aufwendigere Anlagen bauen müssen, um auch diese Teilchen irgendwann auffinden und messen zu können. Oder ist die Suche nach dem kleinsten Teilchen am Ende gar eine fraktale Endlosschleife?

Mit dem Experiment im CERN möchte die europäische Forschung ganz tief vordringen an den Beginn kurz nach dem Urknall. Was geschah beim Urknall und welche Effekte bildeten sich dabei ab? Da kommen auch Skeptiker und Zweifler nicht zu kurz. Sie sehen im CERN bzw. im LHC einen riesigen Generator eines schwarzen Loches. Kaum wird es im Messring den zu erwartetenden Mini-Urknall gegeben haben, schon wird sich das dabei entstehende Mini-Schwarze-Loch gefräßig ausdehnen und am Ende die ganze Erde verschlingen. Horror-Physik wie sie Hollywood nicht besser schreiben könnte.

1929 wurde der erste Teilchenbeschleuniger in Betrieb genommen. Auf dem Gelände der University of California Berkeley wurden die ersten Atome im experimentellen Umfeld in einem sogenannten Zyklotron aus ihrer natürlichen Geschwindigkeit heraus beschleunigt. Hätte damals die Öffentlichkeit Notiz von diesem Experiment genommen, wäre es mit Gewissheit zu einem Protest der Bevölkerung gekommen. Heute werden Teilchenbeschleuniger ganz normal in Supraleitern oder in der medizinischen Heilbehandlung zur Krebstherapie eingesetzt. Niemand macht sich mehr Gedanken darüber, ob es gefährlich sein könnte, Atome derart unnatürlich schnell zu beschleunigen.

Dem LHC und seinen Ergebnissen zu den Higgs-Boson-Teilchen wird es in naher Zukunft nicht anders ergehen. Oder doch nicht? Nun, sollten wir tatsächlich von einem eigens produzierten schwarzen Loch verschluckt werden, hätte die Geschichte dennoch etwas ironisch an sich. Keiner wird nach dem „Unfall“ mehr davon berichten können, und die Menschheit hätte es tatsächlich bereits im Jahr 2008 geschafft, sich selbst zu vernichten.

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