Am Tag einer totalen Sonnenfinsternis am 8. April beginnt das CERN mit dem gefährlichsten Experiment seiner Geschichte

Der größte und leistungsstärkste Teilchenbeschleuniger der Welt wird ein Experiment starten, das noch nie in dieser Intensität durchgeführt wurde: Am 8. April wird er Protonen aufeinanderprallen lassen auf der Suche nach den unsichtbaren Teilchen, aus denen die Dunkle Materie besteht, die theoretisch 26 ausmacht bis zu 28 % von „allem“ (genauer gesagt dem beobachtbaren) Universum, aber es wurde nie entdeckt.

Und das ist noch nicht alles: Aus unbekannten Gründen muss das Experiment am selben Tag stattfinden, an dem eine große Sonnenfinsternis auf der Nordhalbkugel beobachtet wird. Das Spektakel wird für etwa 32 Millionen Menschen entlang einer schmalen Linie in Nord- und Mittelamerika sichtbar sein und die erste totale Sonnenfinsternis in den Vereinigten Staaten seit August 2017 sein.

CERN to test world's most powerful particle accelerator during April's solar eclipse to search for 'invisible' matter that secretly powers our universe https://t.co/BRfMydZoXc pic.twitter.com/KuVDjhHSFv

— Daily Mail Online (@MailOnline) March 28, 2024

Theoretische Modelle deuten auf die Existenz von 17 verschiedenen Gruppen dunkler Materieteilchen hin, und die Europäische Organisation für Kernforschung, besser bekannt als CERN, bestätigte ihre Existenz 2012 mithilfe des Large Hadron Collider (LHC). Jetzt hat ein Team von Spezialisten den LHC nach zweijährigem Winterschlaf wieder in Betrieb genommen, in der Hoffnung, die mysteriösen Teilchen zu entdecken, aus denen die Dunkle Materie besteht.

Wissenschaftler haben mit vorläufigen Tests begonnen, indem sie Milliarden von Protonen um den Ring supraleitender Magnete des LHC schicken, um deren Energie zu steigern und sicherzustellen, dass die 4-Milliarden-Dollar-Anlage betriebsbereit ist.

Nächsten Monat wird das CERN Protonen in einem 27 Kilometer langen Tunnel mit nahezu Lichtgeschwindigkeit beschleunigen, um Bedingungen wiederherzustellen, die eine Sekunde nach dem theoretischen Urknall herrschten. Bei voller Leistung rasen Billionen Protonen 11.245 Mal pro Sekunde durch den LHC-Beschleuniger und bewegen sich dabei nur 11,26 Kilometer pro Stunde weniger als die Lichtgeschwindigkeit!

Was könnte denn schon schief gehen? Der LHC wird das Experiment später in diesem Jahr wieder aufnehmen und dann in den längeren Ruhezustand gehen, um CERN in seine nächste Version umzuwandeln, den High Luminosity LHC (HL-LHC). Der Collider befindet sich in einer Tiefe von 396 Metern an der Grenze zwischen Frankreich und der Schweiz und wurde am 10. September 2008 erstmals in Betrieb genommen.

Der LHC funktioniert, indem er Protonen zusammenschlägt, um sie zu trennen und die subatomaren Teilchen in ihnen und ihre Wechselwirkungen zu erkennen. CERN-Forscher nutzen Protonen, weil es sich um schwerere Teilchen handelt. Aufgrund ihres Gewichts verlieren sie im Gegensatz zu anderen Teilchen wie dem Photon deutlich weniger Energie pro Umdrehung des Beschleunigers. Der erste Versuch, CERN neu zu starten, wurde am 8. März unternommen, konnte jedoch aufgrund mechanischer Probleme nicht durchgeführt werden.

Der Zweck des LHC besteht darin, es Wissenschaftlern zu ermöglichen, Vorhersagen der Teilchenphysik zu testen, einschließlich der Messung der Eigenschaften des Higgs-Bosons oder Gottesteilchens, das das fehlende Puzzleteil für Physiker war, die versuchten, die Funktionsweise des Universums zu verstehen. Wissenschaftler glauben, dass sich im Bruchteil einer Sekunde nach dem Urknall, der das Universum hervorbrachte, ein unsichtbares Energiefeld namens Higgs-Feld gebildet hat.

Während die Teilchen dieses Feld passierten, nahmen sie an Masse zu und gaben sich so Größe und Form, die es ihnen ermöglichte, die Atome zu bilden, aus denen alles rund um und im Universum besteht. Diese Theorie wurde 1964 vom ehemaligen Schüler Professor Higgs vorgeschlagen und nun bestätigt. Und obwohl die Teilchen während des Experiments am LHC fast sofort zerfielen, entdeckten Wissenschaftler, dass sie eine Spur hinterließen, die auf ihre Existenz hinweist.

Der LHC wird normalerweise nur einen Monat im Jahr genutzt, wurde jedoch in letzter Zeit für längere Zeiträume wegen Modernisierungen abgeschaltet – die letzte Abschaltung erfolgte im Jahr 2022 aufgrund der Energiekrise in Europa.

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