Teilchenbeschleuniger LHC ist der Stärkste

2008 war kein Erfolgsjahr für die "Urknallmaschine": Sie musste nach neun Tagen wegen eines Kurzschlusses abgeschaltet werden. Wenigstens nimmt 2009 jetzt ein gutes Ende: Am 20. November wurde der LHC wieder in Betrieb genommen - und hat gleich einen Weltrekord aufgestellt.

Stand: 09.12.2009

Der größte Teilchenbeschleuniger der Welt ist jetzt auch der stärkste! LHC, der Large Hadron Collider, hat am 30. November Wasserstoff-Atomkerne auf eine Energie katalpultiert, die bisher von irdischen Beschleunigern unerreicht war. Die beiden Protonenstrahlen haben die größte bisher gemessene Energiemenge erreicht. Mit 1,18 Tera-Elektronenvolt hat LHC den bisherigen Rekord von 0,98 geschlagen, der vom US-amerikanischen Beschleuniger Tevatron in Chicago stammt. Der Erfolg ist für die Forscher am CERN allerdings nur ein Zwischenschritt - das eigentliche Ziel ist, Bedingungen beim Urknall zu simulieren.

Der Neustart

Nach monatelanger Reparatur wurde der Teilchenbeschleuniger am 20. November erfolgreich wiedergestartet. Ob die Maschine diesmal länger funktioniert als vergangenes Jahr, steht noch in den Sternen. Derzeit werden die gegenläufigen Protonenstrahlen aufeinander gerichtet. Das ging schneller als erwartet und "einige Wissenschaftler mussten zurückgerufen werden, sie waren schon nach Hause gegangen", so CERN-Sprecher James Gillies.

Weltweites Rechnernetz

Wenn der LHC läuft, liefert er rund 5.000 Wissenschaftlern in 500 Forschungsinstituten Daten: In 33 Ländern werden diese mit mehr als 100.000 Computern ausgewertet - in einem weltweiten Verbund von Rechnern und Rechenzentren mit dem Namen GRID (englisch für "Netz"). Sogar private Computer könnten mit einbezogen werden. Fünf Millionen Gigabyte - eine Datenmenge, wie sie auf 20 Millionen CDs zu finden ist - müssen jährlich bewältigt werden. Die Rechenaufträge werden automatisch auf die vorhandenen Kapazitäten verteilt. 

Historischer Moment

Am Mittwoch, den 10. September 2008, hatte um 10.28 Uhr der erste Strahl mit Atomkernen den Tunnel umrundet. "Ein historischer Moment", sagte der designierte CERN-Generaldirektor Rolf-Dieter Heuer. In einigen Monaten werden die Protonenstrahlen schließlich aufeinander gerichtet, die Teilchen prallen dann mit voller Wucht zusammen. Seit Jahren warten die Physiker am Europäischen Forschungszentrum für Teilchenphysik CERN in Genf darauf, auf diese Weise den Urknall zu simulieren.

Das Geheimnis der Masse

Mit ihren Experimenten im Teilchenbeschleuniger wollen sie die Entstehung des Universums besser verstehen. Die Wissenschaftler am CERN hoffen, bei den Kollisionen Elementarteilchen zu beobachten, die bisher nur in ihren Theorien existieren. Zum Beispiel die geheimnisvollen Higgs-Teilchen, die der Materie Masse verleihen - sofern es diese Teilchen wirklich gibt. Mit ersten Ergebnissen ist allerdings frühestens im nächsten Jahr zu rechnen.

Schwarze Löcher im Miniformat

Bei den Experimenten könnten theoretisch auch Schwarze Löcher im LHC entstehen. Das klingt gefährlich, ist es aber laut CERN nicht: Die Schwarzen Löcher aus dem Teilchenbeschleuniger werden nämlich winzig klein sein und innerhalb kürzester Zeit wieder zerfallen, heißt es. Deshalb können sie auch kaum Materie aufsaugen. Ein weiteres Argument dafür, dass der LHC nicht gefährlich sein soll, lautet: Im Weltraum und in der Atmosphäre prallen permanent Teilchen mit hoher Energie aufeinander, ohne dass dabei ständig gefährliche Schwarze Löcher von längerer Lebensdauer entstehen würden.

Tübinger Forscher warnt vor Schwarzen Löchern

Die Wissenschaftler am CERN sind von der Sicherheit ihrer Anlage überzeugt. Auch der theoretische Physiker Wilfried Buchmüller vom Deutschen Elektronen-Synchrotron in Hamburg nennt es "unverantwortlich", mit der neuen Technik Ängste zu schüren. Doch Kritiker, wie der Tübinger Biochemiker Prof. Otto Rössler, sind skeptisch. Er fürchtet, dass durch die Versuche Schwarze Löcher entstehen könnten, die sich in die Erde einnisten und unseren Planeten auf die Größe von einem Zentimeter reduzieren könnten. Laut Rössler könnten die Schwarzen Löcher viel länger bestehen bleiben, als es die CERN-Mitarbeiter behaupten. Der Tübinger Wissenschaftler möchte deshalb, dass eine Experten-Kommission seine These überprüft, bevor das Experiment am CERN durchgeführt wird.

Klage wegen drohender Apokalypse

Die Mitarbeiter des CERN streiten nicht ab, dass solche Löcher bei ihrem Experiment entstehen könnten. Sie halten sie aber für ungefährlich. Die Objekte wären kleiner als ein Tausendstel des Protonendurchmessers und wären kaum in der Lage, die Erde zu verschlingen. Der Amerikaner Walter Wagner ist da anderer Meinung. Er befürchtet, dass im Teilchenbeschleuniger Dinge passieren könnten, die nicht vorhersehbar sind und die Erde in Gefahr bringen könnten. Deshalb hat er an einem Bezirksgericht in Hawaii Klage eingereicht: gegen das CERN und gegen das US-Energieministerium, das am LHC beteiligt ist.

Seltsame Materie und Magneten mit einem Pol

Gefahr droht nach Wagners Ansicht nicht nur von den winzigen Schwarzen Löchern: Auch sogenannte "Seltsame Materie" könnte im LHC entstehen. Die steht ebenfalls im Verdacht, normale Materie anzusaugen - zum Beispiel die der Erde. Der Teilchenbeschleuniger könnte möglicherweise auch Magnete mit nur einem einzelnen Pol produzieren. Wie diese sich verhalten, ist völlig unbekannt: ein weiteres unkalkulierbares Risiko für das Gefüge der Welt.

Wenig Aussicht auf Erfolg

Trotz der gewaltigen Gefahren, die Wagner in seiner Klage an die Wand malt, sind seine Erfolgsaussichten gering: Magnetische Einzelpole gibt es bislang nur in der Theorie. Auch die Gefahr, die von "Seltsamer Materie" ausgeht, ist nur eine Hypothese. Und selbst wenn ein Gericht in den USA den Betrieb des LHC verbieten würde: Als internationale Organisation ist das CERN nicht an dessen Beschluss gebunden. Eine einstweilige Verfügung gegen die Inbetriebnahme des Teilchenbeschleunigers hat der Europäische Gerichtshof für Menschenrechte bereits abgewiesen.

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