Elementarteilchen und physikBlog besuchen das CERN

10
Kommentare

Ein Elektron-Neutrino vor dem auseinander gefahrenen CMS-Detektor

Andi und André haben sie begleitet, Elektron, Photon, Tau- und Elektron-Neutrino, W-Boson, Up-, Strange- und Charm-Quark auf ihrem Weg zum europäischen Epizentrum der Teilchenphysik. Zum größten und potentesten Teilchenbeschleuniger auf der Welt. Zu wegweisenden Konzepten für die Zukunft der Beschleunigerphysik. Kurz: zum CERN.
Nach dem Klick erfahrt ihr mehr.


Aufbruch vor der RWTH in Aachen

18. Februar 2009, die Uhr zeigt kurz vor 5 — am Morgen. Aachen schläft. Ganz Aachen? Nein, ein kleiner Trupp des Teilchenzoos versammelt sich vor der elitärsten, aller Aachener Elitehochschulen um gemeinsam mit ein paar süßen Elementarteilchen ihre Heimat, das CERN zu besuchen.
Mit dem Kleinbus nach Brüssel, mit dem Flieger nach Genf, mit dem Linienbus zum CERN.

Particles' days out at CERN Particles' days out at CERN Particles' days out at CERN Particles' days out at CERN

Die Teilchen sind zum ersten Mal in ihrer Lebensdauer in einem so großen Bezugssystem wie dem Flugzeug mitgeflogen; verständlich dass sie etwas nervös waren. Aber die großen Maschinen, das Durchleuchten mit Röntgenstrahlen und, natürlich, liebe Kinder, ein festgezurrter Sicherheitsgurt bewegten die Teilchen von ihren angeregten Zuständen herunter.


Tau-Neutrino vor CCC

Im CERN angekommen stand für die Kleinen einiges auf dem dichten Terminplan. Mit dem Bus ging es zum zentralen Kontrollzentrum, das Cern Control Centre (CCC1). Von einer Kanzel aus nahmen die Teilchen Einblicke in die verwirrende Welt der Knöpfe, Schieber, Tastaturen, Flachbildschirme und Bürostühle. Erst eine komplexe Kombination all dieser Ingredienzen ermöglicht es, dass die Geschwister im Kreis laufen. Im CCC vereint sind Steuerung sowohl für den LHC, als auch für alle notwendigen Vorbeschleuniger, die die Teilchen langsam auf LHC-Geschwindigkeit2 bringen. Alle Steuereinheiten sind gruppiert in fetzigen High-Tech-Inseln.

Particles' days out at CERN Particles' days out at CERN Particles' days out at CERN Particles' days out at CERN Particles' days out at CERN Particles' days out at CERN

Bevor das absolute Highlight dieses Tags in der Pipeline stand, gab es noch Gelegenheit, die eigenen Strings auf dem CERN-Spielplatz etwas zu entspannen. Wir tauchten ab in die tiefen Katakomben unter dem CERN-Gelände, suchten dort nach verschollener Antimaterie und hingefallenen Groschen; besichtigten heiße3 Dipolmagnete (auf denen sich die Teilchen lasziv für ein Shooting räkelten); bewunderten die fast völlig unsynchrotrone Strahlungsleistung der Sonne und diskutierten schließlich über Gott und die Welt bei einem guten, schweizer Kaffee.

Mit dem Bus ging es für Teilchen und uns über den holprigen Belag französischer Straßen einmal quer durch den Ring4 — natürlich oberirdisch — zum Ort eines Experiments des LHCs, zu den Hallen von CMS. Mitten im Nirgendwo und direkt neben Kühen, Pferden und Giraffen erwartete die Teilchen ein hellgrüner Wellblechpalast mit eigenen Kühltürmen. Hier wurden die 12500 Tonnen schweren Einzelteile des kompakten Myonensoleoniden zusammengebaut und 100 Meter in die Tiefe gehievt.

Particles' days out at CERNParticles' days out at CERN

Schnell noch ein Schutzhelm angezogen (wir wollen ja nicht, dass die innere Struktur der Teilchen zerstört wird!) und es ging für uns alle selbst 100 Meter in die Tiefe. Dann noch kurz5 durch die Schleuse mit Iris- und Fingerabdruckscanner, Gewissenstest, Lügendetektor, Aufsagen der 8., 9., 15. und 16. Seite des Particle Data Books — und schon waren wir drin.

Teilchen
Detektor.
Im Hintergrund: Wand.

Vor uns breitete sich ein Monstrum moderner Technologie aus, dessen Monstrumheit nur durch seine Moderne-Technologie-heit überhöht wurde. Der Detektor war wegen des Stillstands des LHCs für Wartungsarbeiten gerade auseinander gefahren und so wirkte der Eindruck noch verrückter — selbst die Teilchen drohten kurzzeitig zu zerfallen. Rotationssymmetrisch um das Strahlrohr als Zentrum bildete sich ein farbenfrohes und kabelgesäumtes Zwiebelschalensystem fetzigster Detektoren aus, das selbst SkyNet nicht hübscher und komplexer hätte bauen können.

Teilchen
Blaue Kabel und bunte Teilchen.

Wir wurden Treppen hoch, an Warnschildern6 und Detektorelementen vorbei und andere Treppen wieder runter geführt. Sahen uns das Bollwerk der Kabel- und Stahlindustrie von eher-unten, von der Mitte und von eher-oben an. Von links. Von rechts. Währenddessen gab es für uns und die Teilchen Erklärungen unseres exklusiven Safariführers, die die Zusammenhänge von CMS-Elementen, Mondfinsternissen und den Teilchen aus der Bäckerei darlegten.

Teilchen im CMS Kontrollraum
Teilchen auf einem Stuhl.

Zu CMS gehört aber mehr als einfach nur ein großer Haufen von Kabeln, Magneten und Elektronik. Zur Koordination der Fantastrillionen von Daten sind wahlweise 2,5 Fantastrillionen Affen oder ein paar Computer nötig. Wegen Platzgründen und der Position des Saturns im Transzendenten Aus Effizienzgründen hat man sich im CERN für die Computer entschieden, sie über CMS in einen Kontrollraum zu einer Menge Bildschirmen gepackt und uns hinterher dadurch geführt. Besonders die Teilchen waren begeistert, schließlich kommen sie sonst nur noch in digitalisierter Form dort an und konnten so einmal in den unbinären Genuss physikalischer Pionierarbeit kommen.

Particles' days out at CERN Particles' days out at CERN Particles' days out at CERN Particles' days out at CERN Particles' days out at CERN Particles' days out at CERN
Abendgestaltung
Das Teilchen hat einen zuviel getrunken…

Nach einem dermaßen voll gepackten Tag hatten unsere Teilchen schmerzen in ihren Gluonen und überredeten uns, ein bisschen im CERN-eigenen Restaurant abzuhängen. Nichts leichter als das, schließlich gaben sie uns Bier und Wein aus — sie tunnelten es einfach durch die Kassen, diese Füchse. Es wurde über die Welt, das Universum und den ganzen Rest diskutiert, man erzählte Geschichten von seiner Lieblingszerfallskette und ging, als sich schließlich die Sonne tief hinter den Schweizer Bergen dematerialisiert hatte, völlig kaputt ins Bett.

Teilchen und Leir
Ein Teilchen, kurz bevor es in LEIR einzubrechen versucht.

Der zweite Tag der Expedition in den Urwald der Elementarteilchenphysik führte uns zu schmaleren Experimenten, u.A. den etwas kleineren und vor allem recht unbekannten Beschleuniger LEIR. Zu Recht werdet ihr jetzt fragen, was denn das Tolle daran ist. Daneben, dass das Ding einfach irgendwo, mit großen Betonlegoklötzen vom Rest abgetrennt in einer großen Halle steht, als sei gerade Teilchenbeschleuniger-Mittagspause; daneben ist das Tolle an LEIR, dass der Beschleuniger früher LEAR hieß und den ersten Antiwasserstoff hergestellt hat. Und das wiederum kennt man aus der einschlägigen Populärliteratur. Wir versuchten unsere Teilchen in den Beschleuniger einzuschleusen um selbst etwas Dan Brown Antiwasserstoff zu erzeugen, aber leider waren gerade alle Tunnelströme gesperrt und auch die Regelklappen 12a bis 821g waren gerade fluxkondensiert.


Versammlung vor dem CLIC-Logo.

Ein anderes von den Teilchen besuchtes Experiment nannte sich CLIC, hat nichts mit clicks zu tun aber dafür mit einem recht faszinierenden Beschleunigungskonzept: Ein Teilchenstrahl wird benutzt, um einen anderen Teilchenstrahl zu beschleunigen. Ziemlich fancy und so neu, dass selbst die Teilchen kurzzeitig Photonen aussandten. Im CERN wird dieses Beschleunigerkonzept gerade aufgebaut, kalibriert und getestet. Die Teilchen und wir konnten live dabei sein und sogar fast anfassen.


Vor der Scheibe: Teilchen.
Dahinter: Computer. Viele.

Und hier käme jetzt eigentlich ein Bericht über das Rechenzentrum im CERN, wo wir vor lauter GHz, FLOPS, Peta-Bytes und GBits wieder einmal unser ganzes Superlativ-Vokabular inflationär hätten benutzen müssen. Aber glücklichster weise wurde uns der Zutritt über Nacht versagt. Vermutlich hatten sie nicht sauber gemacht und wollten den hohen Besuch der Teilchen nicht verschrecken. Können wir verstehen. Und so können wir unsere Superlative frisch in der Tupperdose lassen.
Es blieb uns nur, die Schränke voller astronomischster Rechenpower von der Besucherplattform aus zu betrachten. Beeindruckend war es aber immer noch.

André erklärt
André erklärt einem Teilchen redundante und sicherlich völlig unwichtige Information.

Zum Abschluss zeigten wir den Teilchen noch die Mikrokosmos-Ausstellung, die dauerhaft auf dem CERN-Gelände zu besuchen ist. Neben Geschichtlichem zur Gründung des CERNs und Erklärungen für nicht-Teilchenphysiker, was Teilchenphysiker eigentlich so machen, gibt es auch jede Menge Exponate zum Anfassen und Bestaunen.


Die Mutter der Plasmakugel.

Insbesondere sei hier die Plasmakugel erwähnt, die quasi die Mutter des physikBlog-Logos ist. Zur besonderen Freude der kleinen Teilchen schneiten ein paar Freunde aus dem All7 vorbei und haben mit dem international unter Teilchen bekannten Gruß begrüßt: Sie haben lustig in der Funkenkammer geknallt und dabei wilde, nach ISO841 genau festgelegte Bahnen vollzogen.

Als das Elektron am Flughafen in Genf auf den Rückflug wartete, gelange es uns folgendes Schallwelle zu isolieren: “Das CERN ist ein ganz schön tolles Gelände. Soviele schlaue Leute und soviele komplexe Experimente.”
Dem können wir uns nur voll und ganz anschließen.

Die Teilchen sagen Ciao!

Alle Fotos:
Teilchen-Fotos bei Andis Flickr-Account
Weitere CERN-Fotos von Andi
CERN-Fotos bei Andrés Flickr-Account

  1. Nicht zu verwechseln mit C, CC oder CCC — oder gar CCCC. []
  2. Nicht zu verwechseln mit Warp-Geschwindigkeit! []
  3. Relativ, zumindest. []
  4. Auf einer approximierten Strecke von 2 * 27/(2 * Pi) km. []
  5. … []
  6. Deren Inhalt zwischen “Attention! High Voltage!” und “No visitors beyond this point” alternierte. Investigativ wie wir sind, hat uns das selbstverständlich nicht gestört. Zweiteres jetzt. Ersteres natürlich auch. []
  7. Kosmische Hintergrundstrahlung, nicht zu verwechseln mit der komischen Hintergrundstrahlung. []
Kurzlink
Kategorien: Allgemein, RWTH, Universitäres, Weihnachtisiertes, Weltiges
Tags: , , ,

10 Antworten auf Elementarteilchen und physikBlog besuchen das CERN

  1. patrick sagt:
    #1

    Bei diesem überaus ausführlichen, interessanten und kurzweiligen Bericht über die aktuellen Tunnel(bau)projekte in der Schweiz bleibt eigentlich nur eine Frage offen:
    Hat euer CERN-Führer nicht komisch geguckt, dass ihr an jeder Ecke irgendwo ein HefePlüsch-Teilchen fotografiert habt? ;)

  2. Andi sagt:
    #2

    Doch. Alle haben uns etwas für verrückt gehalten. Also die, die uns noch nicht kannten. Alle anderen wurden entweder in ihrer Meinung bestätigt undoder hielten uns für noch ein Stückchen verrückter.
    Spaß bei Seite, unser Organisator von der RWTH aus meinte tatsächlich (O-Ton) “Ihr seid doch verrückt!”, als wir dieses Bild geschossen hatten.

  3. Kaal sagt:
    #3

    Gib mal die Tupperdose rüber, ich würde gerne ein paar Superlative in meinen Kommentar über euren Artikel streuen.

  4. Andi sagt:
    #4

    :). Gerne, ich hol sie gerade nur noch aus der Mikrowelle! Momentchen…

  5. Matthias sagt:
    #5

    Das bestärkt mich doch wieder einmal schön in meiner Meinung: “Alle Physiker haben irgendeinen Knall” ;-)

  6. Geisler sagt:
    #6

    …sehr schöne erinnerungen…so eine exkursion mit den teilchen vergisst man nicht so schnell…

  7. Sarah sagt:
    #7

    Ahh .. seit wann hat sich die Teilchenfamilie den so vergrößert – wo kommen all die kleinen Kinder auf einmal her? Ihr habt die echt gekauft – ihr seid doch echt verrückt :D

    aber scheint ihr hattet spaß am cern – nice^^

  8. André sagt:
    #8

    @Sarah: Du hast anscheinend den Teilchenbaum noch nicht gesehen, da hängen noch ein paar mehr dran. Und du weißt doch, für eine gute Story ist uns nichts zu schade.

    Naja, gekauft sind sie aber nicht, sind selbst gemacht.

  9. Sarah sagt:
    #9

    Hehe, ja den kannte ich echt noch nicht. Das ja echt ne coole Idee von deiner Freundin gewesen!

    Oh man – schade dass ich nicht dabei war – wie die euch wohl angeguckt haben als ihr damit rumgerannt seid :D

  10. Basti sagt:
    #10

    Leider ist auf euren Fotos auch kein Higgs-Teilchen zu sehen. Sonst hätte man den LHC gar nicht mehr anschalten brauchen. Außer für SUSY. Aber die war wohl auch nicht dabei. Schade.

    Es ist schön, dass ihr euch so ausgiebig um die Teilchen kümmert. Dass sie auch mal emotional wahrgenommen werden, und nicht immer nur so gemein abstrakt, wie die meisten Physiker es tun. Darauf eine Urknall-Suppe aka Quark-Gluonen-Plasma (apropos: drückt mal ein Quark und ein Gluon ganz doll aneinander. Das ist ein Spass!). Besonders das Sonnenuntergangs-Foto: ein Traum. Wie sich die Teilchen von ihren langwelligen Geschwistern aus der Sonne bescheinen lassen… hach. Man kommt ins Schwärmen.

  1. Pingback: Finalige Weihnachten – Praktische Geschenke für den ganz normalen Physiker #4 | physikBlog