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Rubrik: News |
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Ein Tag am CERN Flug zum CERN | |
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Der Gewinner des Physik-Wettbewerbs, der am Tag der offenen Tür des Departements im Juni 2002 veranstaltet wurde, genoss am Montag gemeinsam mit einem Freund einen besonderen Tag: zuerst flogen die beiden nach Genf, dann stiegen sie hinunter in die Tiefen des CERN. Begleitet wurden sie von Professor Günther Dissertori vom Institut für Teilchenphysik der ETH. Von Regina Ryser Kurz nach neun Uhr hob die "Swiss"-Maschine Richtung Genf ab. An Bord: Thomas Wobmann, der Gewinner des Physik-Wettbewerbs mit seinem Kollegen Markus Zemp. Sie hatten drei Fragen im Internet beantwortet: eine über das Schalten mit einzelnen Elektronen, eine weitere über das Ozonloch und schliesslich eine über den Quantencomputer. Die richtige Lösung verhalf den beiden zu einem Tag der besonderen Art am CERN(1), das europäische Forschungszentrum für Teilchenphysik.
Grundbausteine der Materie Im CERN in Genf angekommen, verschaffte Professor Günther Dissertori vom ETH-Institut für Teilchenphysik (2) den beiden Besuchern mit einem Vortrag einen Überblick über die Teilchenphysik und das CERN. "Die Teilchenphysik beschreibt das Universum anhand seiner mikroskopischen Zusammensetzung aus Grundbausteinen der Materie und Kräften, die zwischen ihnen wirken", so Dissertori. Mittels des CMS-Detektors (Compact Muon Solenoid), soll die Energie und der Impuls von Teilchen gemessen werden, die in der Reaktion von zwei aufeinander treffenden Protonen entstehen. Diese Protonen werden im zukünftigen Beschleuniger LHC (Large Hadron Collider) auf bisher unerreichte Energien beschleunigt werden. 20 Mitgliedstaaten sind am CERN beteiligt und über 5'000 Wissenschaftler aus der ganzen Welt forschen hier. Nach dem Überblick besichtigten Thomas Wobmann und Markus Zemp das Kristallabor.
80'000 Kristalle Die Kristalle sind eines der Schlüsselelemente bei der Konzeption des CMS-Detektors. ETH Life Bericht vom 10. 4. 2002: Kristalle aus Bogoroditsk "Es ist schon erstaunlich, wie viele Kristalle es braucht, bis die ganze Maschinerie läuft", meint Thomas Wobmann und fügt an, dass es 80'000 Kristalle braucht. Mit Hilfe der Kristalle soll die Energie der Teilchen gemessen werden.
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Die Energie des Teilchens wird umgewandelt in Licht. Das Licht entsteht im Kristall und wird am Ende mit spezieller Elektronik ausgelesen. Einer dieser Kristalle wiegt ein Kilo. Der Preis der gesamten Kristalle ist knapp 40 Millionen Franken.
Unter der Erde Als Thomas Wobmann die Halle des CERN in Cessy betritt, denkt er nur, "so gross". Gemeint war der CMS-Detektor, der 12'500 Tonen wiegt, 22 Meter lang und 15 Meter hoch ist. Der Detektor besteht aus einer mehrlagigen, zylindrischen Anordnung von verschiedenen Detektorelementen. Ziel dieses Detektor ist es, Energie und Impuls der bei einer Kollision entstandenen neuen Teilchen genau zu vermessen. Bei den vier Kollisionspunkten des LHC werden Experimente durchgeführt. Eine dieser Experimentstellen liegt 100 Meter unter einer Halle in Cessy. Mit einem Lift geht es einige Stockwerke tiefer. Um die Baustelle der Experimentierstelle zu besuchen, müssen die Besucher eine Leiter hinunterklettern. Ein kühler Luftzug weht durch die Gänge und der Boden ist staubbedeckt. "Man spürt überhaupt nicht, wie tief man unter der Erde ist. Es könnten auch mehr als 100 Meter sein", meint Markus Zemp und bewundert die Baustelle vor sich. Rechts am Rand verläuft eine lange Röhre, die endlos zu sein scheint.
Kosmische Strahlung Die ständige Ausstellung Microcosm ist der Abschluss des ereignisreichen Tages. Am meisten beeindruckt sind Thomas Wobmann und Markus Zemp von einer Tafel, auf der man rote Blitze sehen kann. "Dies ist eine Funkenkammer", wie Günther Dissertori den Besuchern erklärt. Hier seien in roten Blitzen die kosmischen Strahlungen, sogenannte Myonen (3), zu sehen, die auf die Erde stürzen. In jeder Sekunde treffen etwa 1000 hochenergetische kosmische Teilchen auf einen Quadratmeter der Erdatmosphäre. Bei ausreichender Energie können die sekundären Teilchen, welche in der Reaktion mit der Atmosphäre entstehen, bis an die Erdoberfläche gelangen und sogar mehrere Kilometer in die Erde eindringen. |
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