1. Februar 2017 CERN-Besuch

Vom Flughafen Genf wurden wir mit einem Reisebus zum Standort des CMS Experimentes (P5) bei Cessy in Frankreich gefahren.



 Dort schenkten wir unsere Aufmerksankeit Dr. Prof. Günther Dissertori, der einen Vortrag zum Thema 'Einführung in das wissenschaftliche Programm des CERN' hielt.



Das Grössenspektrum im Universum reicht von dem bisher bekannten gigantischen Ausmass des Universums selbst von ca. 10²⁸ mm bis zu den kleinen Abmessungen eines Atoms von 10^-8 mm und den absolut minimalsten Abmessungen beim Big Bang von geschätzten 10^-32 mm .
Das CERN forscht mit seinen Experimenten im Bereich von 10^-16 mm, das heisst an den kleinsten Einzelteilen der Materie wie Quarks, Leptonen und Bosonen.

    

Die gesamte Materie im Universum, also jedes einzelne Atom aus welchen auch wir bestehen, ist 13 Milliarden Jahre alt. Kein Wunder gibt es auf den Menschne keine Garantie, wenn seine Bautele schon soooo alt sind.
Also auch die Bauteile unseres Gehirns, mit welchen wir in der Wissenschaft über den Ursprung des Universums forschen und nachdenken sind Teile dieses Universums.
Folglich könnte man sagen: Das Universum denkt über sich selbst nach.

Dann kam der grosse Moment, als wir das CMS Experiment besuchen durften, welches sich zur Zeit in Revision befindet. Dazu fuhren wir mit dem Lift 100m unter den Erdboden, wo sich in einer Kaverne des LHC Rings hinter mehreren Metern dicken Mauern, dieser unvorstellbar gigantische Detektor befindet. Er ist mit mit seinem Gewicht von 12'500 Tonnen der grösste Sensor, der bisher an einem Beschleuniger gebaut wurde und dient als eine Art 'Elektronisches Hochgeswindigkeits-Mikroskop' zur Erforschung der Zusammensetzung der Materie in ihren kleinsten Teilen.

       LinkeSeite:                                                                                                                               Rechte Seite:
   



Details der Sensorenverkabelung:



Speziell vom CERN entwickeltes Sensormodul mit Sensorflächen (wie Aluminium glänzend), deren Strukturen so schmal sind wie ein menschliches Haar und der dazu gehörenden 'high speed' Elektronik zur Datenerfassung im Bereich einiger Nanosekunden. Das interessiert natürlich den Hardware-Entwickler....



Das CERN entwickelte auch hochempfindliche Photodetektoren, welche die bei der Aufsplittung der Materie entstehenden Lichtblitze erfassen.



Wir durften uns zwischen den Steuerungs- und Datenerfassungseinheiten frei bewegen und alles betrachten und fotografieren, denn das CERN kennt keine Geheimnisse, diese Art von Forschung ist öffentlich.

    

Anschliessend besuchten wir das dazu gehörende Kontrollzentrum, welches sich ebenfalls 100m unter der Erde hinter meterdicken Mauern in unmittelbarer Nähe des Experimentes befindet.

 

Da wir nicht den ganzen Tunnel des LHC besuchen konnten, sind hier einige Bilder der verschiedenen Funktionsmodule, aus welchem der Beschleuniger besteht.



Aus einer simplen Wasserstoff-Druckflasche werden kleinste Mengen Materie eingespeist (LINAC2), von den Elektronen getrennt und die Kernteile (Protonen) dann im nachfolgenden Linearbeschleuniger beschleunigt. Dabei wird am Schluss eine Beschleunigungsenergie von bis zu 13 TeV (Tera Elektronen Volt)  = 13'000'000'000'000 eV erreicht.



Die Teile werden in den als Dipole aufgebauten Hochvakuum-Röhren im 27km langen LHC (Large Hadron Collider) weiter beschleunigt und auf nahezu Lichtgeschwindigkeit gebracht. Diese Konstruktion ermöglicht es, Teilchen die vorher getrennt wurden im Uhrzeigersinn sowie im Gegenuhrzeigersinn darin rotieren zu lassen, um sie dann bei den verschiedenen Experimenten aufeinander oder auf Detektormaterialien prallen zu lassen. Das LHC am CERN gilt als die komplexeste Maschine der Welt.

 

Am Nachmittag besichtigten wir dann noch in Meyrin die kleine Schwester des gigantischen CMS Experimentes das AMS Experiment bzw. dessen Zentrale.
Hier ein Modell des AMS Detektors.



Der AMS Detektor selbst kann nicht besichtigt werden, dazu müsste man erst eine Astronautenausbildung machen, denn der umkreist in ca. 400km Höhe auf der Internationalen Raumstation ISS die Erde.



Auf einem grossen Bildschirm kann die Arbeit auf der ISS live verfolgt werden. Darunter ist ein Modell der Raumstation ausgestellt.



In einem Vortrag in Englisch erläuterte uns ein Projektmitarbeiter des CERN dessen Funktion und die live dargestellten Messresultate auf einen grossen Monitor.
Bei diesem Experiment wird die Zusammensetzung der Kosmischen Strahlung untersucht im speziellen Antimaterie und Dunkle Materie.



Da diese Experimente am Laufen waren, konnten wir zwar die Kommandozentrale von aussen besichtigen, aber durften nicht eintreten.



Am Ende der Exkursion besuchten wir noch das CERN Museum, welches in ehemaligen Kugelgebäude der letzten Landesausstellung untergebracht ist.



Einen herzlichen Dank an Judith Marfurt von der AGG und Prof. Günther Dissertori von der ETH für die Organisation des CERN Besuchs.