Zurück zum Urknall
Teilchenbeschleuniger-Tagung in Wien
Seit einem Jahrzehnt laufen in Europa, Japan und den USA Studien zum International Linear Collider (ILC). Der bis zu 50 Kilometer lange Linearbeschleuniger soll quantitative Messungen mit höchster Präzision durchführen und bisher unerreichte Einblicke in Aufbau und Entstehung der Materie ermöglichen.
Vom 14. bis 17. November 2005 findet in Wien der "International Linear Collider Workshop 2005" statt. Er wird vom Institut für Hochenergiephysik der Österreichischen Akademie der Wissenschaften veranstaltet. Rund 230 internationale Experten, darunter zahlreiche hochrangige Entscheidungsträger aus Großforschungslaboratorien, nehmen an dem Workshop teil.
Den Erfolgen der experimentellen Teilchenphysik, insbesondere durch die Präzisionsmessungen zum "Standardmodell" am Elektron-Positron Ring-Collider LEP (Large Electron and Positron Collider) bei CERN in Genf, stehen zunehmend Fragen nach den Grenzen der Gültigkeit dieser Theorie entgegen: dem "Higgs-Mechanismus" zur Erklärung der Massen aller Teilchen, der möglichen Existenz supersymmetrischer (SUSY-) Teilchen, der Natur der Neutrinos oder den Ursachen für die Verletzung der Materie-Antimaterie-Symmetrie. Diese Fragestellungen sind auch für die Kosmologie von hoher Relevanz, zum Beispiel zur Erklärung der Natur der "dunklen Materie" und der "dunklen Energie", und der Ursache für das Verschwinden der Antimaterie nach dem Urknall, ohne dem der Mensch nicht existieren würde.
Der Proton-Proton Ring-Collider LHC (Large Hadron Collider), der ab 2007 bei CERN in Betrieb gehen soll, wird einige dieser Fragen beantworten: Insbesondere hoffen Forscher auf die Entdeckung des lang gesuchten Higgs-Teilchens und den Nachweis der Supersymmetrie.
Doch die Entdeckung allein reicht nicht: Zur Bestätigung einer physikalischen Theorie bedarf es präziser quantitativer Messungen. Dazu benötigt man einen Teilchenbeschleuniger wie den ILC, der mit Fundamentalteilchen arbeitet, also Elektronen und deren Antiteilchen (Positronen). Diese sollen bei einer Schwerpunktsenergie bis zu 1 Tera-Elektronvolt (TeV) kollidieren.
Die ILC-Tagung ist die dritte einer Serie, deren Aufgabe Physik- und Detektorstudien zur Vorbereitung des International Linear Collider ist. Sie wurde vom "European Committee for Future Accelerators" (ECFA) ins Leben gerufen.
In diesem Zusammenhang laufen auch theoretische Studien zur Verknüpfung der physikalischen Fragestellungen mit den experimentellen Daten. Das ÖAW-Institut für Hochenergiephysik (HEPHY) beschäftigt sich mit Fragen zur Möglichkeit der Beobachtung der SUSY-Teilchen. "Supersymmetrische Teilchen konnten bisher experimentell nicht beobachtet werden, aber ihre Entdeckung und genaue Untersuchung könnten den Schlüssel zu einer revolutionären Erweiterung unseres Verständnisses des Mikro- und Makrokosmos darstellen", sagt Winfried A. Mitaroff vom HEPHY.
Die Entscheidung, ob das weltweite Projekt des International Linear Collider realisiert wird, soll im Jahre 2010 fallen, sobald relevante wissenschaftliche Ergebnisse vom LHC vorliegen. Die Bauzeit des rund fünf Milliarden Euro teuren Teilchenbeschleunigers wäre etwa fünf Jahre.
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Kontakt:
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