Platon hat geschrieben:das ist bestimmt sehr interessant, wenn man weiß worum es geht
Der LHC ist der zur Zeit leistungsfähigste Teilchenbeschleuniger der Welt. Es werden kleine Teilchen (heute: Protonen, für die Zukunft sind aber auch noch etwas größere Teilchen wie Blei-Ionen geplant) auf sehr hohe Geschwindigkeiten d. h. Energien beschleunigt. Z. B. heute die Protonen auf 3,5 TeV. Das ist nicht besonders viel Energie (entspricht etwa der Bewegungsenergie eines fliegenden Insekts), aber das besondere ist, dass diese Energie ein einzelnes Proton bekommt.
Um solche Energien zu erzielen, werden die Teilchen durch supraleitende Magneten, heruntergekühlt nahe an den absoluten Nullpunkt, beschleunigt. Da sich die Teilchen fast mit Lichtgeschwindigkeit bewegen, braucht man eine lange Strecke zum Beschleunigen, damit diese Strecke nicht so lang ist und damit die gleichen Magnete ein Teilchen mehrmals beschleunigen können, ist der Beschleuniger als Ring gebaut, was die Sache aber wieder komplizierter macht, weil die winzigen Teilchenstrahlen nahe der Lichtgeschwindigkeit exakt auf der Kreisbahn gehalten werden müssen.
Dieser Ring hat einen Umfang von 27km und befindet sich (je nach Ort etwas unterschiedlich) ca. 100m unter der Erde.
Um noch höhere Energien zu erreichen, lässt man Teilchen entgegengesetzt durch den Ring sausen und dann frontal zusammenstoßen, man erhält im Schwerpunktsystem die doppelte Energie, bei zwei Strahlen mit 3,5 TeV macht das 7 TeV (geplant ist, den LHC irgendwann mit 14 TeV Schwerpunkts-Energie zu betreiben).
Das Interessante daran, wenn Teilchen mit solchen Energien zusammenstoßen, ist, dass sehr viel Energie auf kleinem Raum zusammenkommt, es können dabei neue Teilchen (pro Kollision können das über 10.000 sein!) entstehen, die instabil sind und/oder die man normalerweise nicht zu sehen bekommt (weil Kollisionen hochenergetischer kosmischer Strahlung selten so freundlich sind, genau im Detektor stattzufinden). Die Kollisionen finden sehr oft statt, innerhalb der 3 Stunden Laufzeit heute, wurden hunderttausende Kollisionen erzeugt.
Am CERN finden diese Kollisionen natürlich genau in den Detektoren statt, von denen es mehrere mit unterschiedlicher Funktionsweise bzw. unterschiedlichen Zielen gibt.
Man hofft z. B. nicht nur, Higgs-Teilchen oder supersymmetrische Teilchen finden zu können (die bislang nur von Theoretikern vermutet werden), sondern auch ein Quark-Gluon-Plasma zu erzeugen und zu untersuchen, ein Zustand, der vermutlich kurz nach dem Urknall existiert hat und eine Temperatur von 2 Milliarden K hat, das ist ca. 100.000 mal heißer als im Zentrum der Sonne.
Insgesamt erhofft man sich also u. a. ein besseres Verständnis der Naturkräfte (wie funktioniert Gravitation?), des Universums (woraus besteht Dunkle Materie?) und der Entstehung des Universums (was ist beim Urknall passiert?). Zu diesen Fragen könnten die Experimente am LHC einen kleinen Beitrag leisten.