Large Hadron Collider
Der Large Hadron Collider (Großer Hadronenbeschleuniger; Abkürzung: LHC) ist ein Teilchenbeschleuniger der zur Zeit am CERN bei Genf gebaut wird. Mit der Fertigstellung ist 2007 zu rechnen. Er wird eine Schwerpunktsenergie von 14 TeV (pro Strahl je 7 TeV) haben. Hauptsächlich werden Protonen in den zwei Großexperimenten ATLAS und CMS und dem kleineren Experiment LHCb zur Kollision gebracht, es ist allerdings auch ein Modus für Schwerionenkollisionen für das Experiment ALICE vorgesehen.
ATLAS und CMS sind so genannte "multi purpose" Experimente, deren Ziel es ist, neue Elementarteilchen nachzuweisen. Insbesondere hofft man darauf, das Higgs-Boson und supersymmetrische Teilchen zu entdecken. Während LHCb auf die Untersuchung der CP-Verletzung im B-System spezialisiert ist, versucht man mit den Schwerionenkollisonen bei ALICE Quark-Gluon-Plasma zu erzeugen und zu erforschen.
Der LHC wird der leistungsstärkste Teilchenbeschleuniger der Welt sein und – so hoffen Physiker– - ein neues Tor der Physik öffnen.
Der LHC wird in dem, 27 km im Umfang messenden, Ringtunnel installiert, der durch die Stillegung seines Vorgängers, des Large Elektron-Positron Colliders LEP, im Jahr 2000 frei wurde.
Am LHC werden, im Gegensatz zu den 2000 mal leichteren Elektronen und Positronen am LEP, Protonen beschleunigt, gespeichert und zur Kollision gebracht. Da Protonen so viel schwerer als Elektronen sind, können sie bei ähnlichem Strahlenergieverlust durch Synchrotronstrahlung auf die, im Vergleich zum LEP 70-fache, Energie von 7 TeV beschleunigt werden. Die am LHC verwendeten supraleitenden Strukturen zur Strahlführung und Beschleunigung helfen, die durch die größere Strahlenergie entstehenden technischen Probleme zu bewältigen.
Die Verwendung von Protonen in den Kollisionen ist für die angeschlossenen Experimente jedoch eine Herausforderung, da die aufgezeichneten Wechselwirkungen durch die innere Struktur der hadronischen Protonen vielfältiger sind.
Siehe auch: Distributed Computing Projekt LHC@Home