Higgs Teilchen gefunden

Gratulation an die Jungs im CERN (cern.ch) für die Entdeckung des Higgs-Teilchens!!

ATLAS und CMS haben beide si -Grenze (5-sigma Grenze) erreicht, bei der man von einer Neuentdeckung eines Teilchens sprechen kann. Das Higgs-Boson wurde in Bereich von entdeckt.

Die Daten werden zwar noch offiziell bearbeitet, da es aber bereits frühere Hinweise auf das Teilchen gegeben hat, glaube ich dass ein gesunder Optimismus hier durchaus angebracht ist 😉

Proton-Proton Kollision, das zwei hochenergetische Photonen erzeugt (rote Traces).
Quelle: [Direktlink], [Link zu Cern public]
Den vollständigen Presseartikel findet ihr hier. Das Bild stammt übrigens von
http://public.web.cern.ch/public/

 

Addendum

Und für so ein kleines Sch***erchen braucht man nur die größte Maschine der Welt:

Ein 26.659 m langes Doppelrohr, das etwa 100m tief unter Genf begraben ist. Der LHC selbst liegt dabei auf französischem und Schweizer Terrain.
Übrigens: Im CERN selbst gilt weder Schweizer noch französisches Recht. Die UNESCO hat das Gebiet als extraterritoriales Gebiet deklariert! [1]

Geografische Lage des LHC. cc-by-sa
diverse contributors; mashup by User:Zykure
Source: Wikimedia

Der LHC - ein Synchrotron

Um die Teilchen auf der Bahn zu halten, werden etwa 9.000 Magnete verwendet. Bei Synchrotron-Beschleuniger (un der LHC ist einer, siehe dazu Wikipedia: Synchotron) werden zur starken Fokussierung des Teilchenstrahles jeweils zwei Magnete mit alternierenden Feldgradienten eingesetzt.

Die Fokussierung erfolgt mittels aufeinander folgenden Paaren von Dipol- und Quadrupolmagnete. Die Dipolmagnete halten die Protonen auf der Kreisbahn, während die Quadrupolmagnete den Strahl fokussieren:

Feldlinien eines Quadrupolmagnetfelds

 

Gemäß der Lorentzkraft erfährt das Proton eine Kraft in x- und in y-Richtung, wobei die Vorzeichen der beiden Kräfte immer entgegengesetzt ist. Die Folge ist, dass eine radiale Fokussierung eine vertikale Destabilisierung bewirkt und umgekehrt: Wenn man den Strahl in y-Richtung stabilisieren will, wird er in x-Richtung "aufgeweicht" und umgekehrt. Daher bedarf es immer paarweise entgegengesetzt gerichtete Quadrupolmagnete, um den Strahl sowohl radial, wie auch vertikal zu stabilisieren.

 

Cooler Ort

Die Rohre selbst werden dabei mit 10.000 t (!!!) flüssigem und 120 Tonnen He auf etwa 1.9 K gekühlt - sogar die kosmische Hintergrundstrahlung ist mit berechneten 3 K "wärmer".

Bei ihrem Flug erreichen die (armen?) Protonen etwa 99.9999991% der Lichtgeschwindigkeit (). Diese Geschwindigkeit wird voraussichtlich erst in ein paar Jahren erreicht werden, da die Energie des LHC langsam erhöht wird - Der LHC wird laufend gewartet, getestet und entwickelt.

Es werden immer wieder technische Zyklen eingelegt, bei dem Erfahrungen von vorhergehenden Experimenten zusammengetragen werden und die Maschine entsprechend optimiert wird. Der LHC "reift" langsam, und kann erst in ein paar Jahren eine volle Leistung von 7 TeV pro Beam erbringen.

Dass diese Zyklen dringend gebraucht werden, zeigen einige vorhergehende Zwischenfälle, wie etwa der am 19. September 2008 - als ein kleiner Teil der Supraleitung zusammengebrochen ist und 53 supraleitende Magnete beschädigt wurden [2]

Quelle: Cern

Das Grid

Um die immensen Datenmengen (wir sprechen von einigen 1.000 DVD pro Tag !!) auswerten zu können, bedient sich CERN über das GRID - einem Pionier der heutigen verteilte Systeme Architekturen [3]. Das Grid verteilt seine Rechenarbeit auf eine große Anzahl an Computern - und jeder kann daran teilnehmen:

Über BOINC und dem LHC@home Projekt einfach anmelden und schon wertet dein Computer Daten für das CERN aus 🙂

BOINC läuft im Hintergrund und benützt den sonst nicht verwendeten Teil des Prozessors für die Rechenarbeit. Davon merkst du (fast) nichts - auf meinen Rechnern läuft BOINC seit einigen Jahren. Außerdem erstellt er ein paar sehr coole Screensaver:

Seti@Home ist eines der GRID-Projekte die über BOINC unterstützt werden können. Wir sehen eine fast-Fourier-Transformation von Signalen, die in Echzeit über den Bildschirm flackern.
Quelle: BOINC Screenshots

Ein paar interessante Links dazu:


[1] http://www.lhc-facts.ch/index.php?page=geographie
[2] http://www.lhc-facts.ch/index.php?page=magnetfeld
[3] http://public.web.cern.ch/public/en/lhc/Computing-en.html