Gesellschaft | 12.04.2010

LHC und CERN: kurz und bündig

Mehr als eine Milliarde Franken Jahresbudget, über 8000 Gastwissenschaftler aus 85 Ländern, 20 EU-Mitgliedsstaaten und nicht weniger als 3400 Mitarbeiter in einer Organisation. Sie hat sich zur Aufgabe gemacht, eine Antwort auf die Frage zu finden, welche die Menschheit wohl am meisten in Atem hält - was die Welt im Innersten zusammenhält.
Das CERN-Gebäude in Genf.
Bild: Matthias Rüby Im ALICE-Kontrollraum. Im CMS-Kontrollraum.

Gemessen am erhofften Nutzen ist der LHC-Teilchenbeschleuniger im Genfer CERN (Für Begriffserklärungen siehe unten) das wichtigste wissenschaftliche Instrument aller Zeiten, ja sogar die wichtigste Erfindung überhaupt. Nüchtern betrachtet ist das ganze viel Lärm um vielleicht nichts. Schliesslich gibt es keine Geld-Zurück-Garantie für wissenschaftliche Revolutionen. Selbst Waschmaschinen haben nur zwei Jahre Gewährleistung. Und diese Waschmaschine hat eine Trommel mit einem Umfang von 27 Kilometern und schleudert mit Lichtgeschwindigkeit. Ob sich die Investition gelohnt hat, weiss man erst nachher.

Wozu dieser Aufwand? Die Neugier nach dem Ursprung des Universums ist philosophischer Natur und wurde zumeist durch kostenloses Nachdenken verfolgt. Nun hat die moderne Wissenschaft den Spagat zwischen Physik und Metaphysik gemeistert und wird dabei von der Politik unterstützt. Moderne Philosophie kann also zu Lasten des Steuerzahlers gehen. Wenn man sich nicht für den Urknall interessiert, dann sollte zumindest das Geld ein Grund sein, sich von diesem Jahrtausendprojekt angesprochen zu fühlen.

Das CERN wurde 1954 zur Erforschung der Atomenergie gegründet. 1957 erfolgte der Bau des ersten von vielen Teilchenbeschleunigern, die die Arbeit der Einrichtung nachhaltig auf ein eher abstrakt wissenschaftliches Gebiet spezialisieren sollte, nicht auf die praktische Nutzung der Kernenergie. Der LHC wurde 1993 in Auftrag gegeben und ab 1999 gebaut. Er befindet sich im gleichen 27 Kilometer langen und mehr als 100 Metern tief unter der Erde liegenden Tunnel – wie sein Vorgänger LEP.

Der Bau kostete fünf Milliarden Franken. Wie wie das gesamte CERN wird er von den beteiligten EU-Ländern proportional finanziert. 1624 Elektromagnete halten und leiten die Hadronenstrahlen. Sie werden auf -271,3° Celsius gekühlt und umgeben die fast luftleeren Strahlröhren, in denen bei einer Kollision das 100’000-fache der Kerntemperatur der Sonne entsteht. Die vier Detektorstationen, an denen Experimente über die Teilchenkollisionen stattfinden, heissen ATLAS, CMS, ALICE und LHCb. Noch gebaut werden die Stationen LHCf und TOTEM.

Jeder dieser Detektoren verschlingt mehrere hundert Millionen Franken im Bau. Sie sind die durchdachtesten technischen Messinstrumente, die es gibt, und liefern Ihre Daten an das wohl komplexeste nicht-öffentliche Computernetzwerk der Welt, das LCG. Zusammengerechnet verfügt es über ein Datenvolumen von 100 Petabyte. Das ist mehr als bei YouTube. Nun, da der LHC erfolgreich läuft, werden jedes Jahr 15 Petabyte hinzukommen.

Wofür die Buchstaben stehen


CERN – Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire

LHC – Large Hadron Collider

LEP – Large Electron-Positron Collider

ATLAS – Detektorstation, benannt nach einer Figur aus der griechischen Mythologie

CMS – Compact Muon Solenoid

ALICE – A Large Ion Collider Experiment

LHCb – Large Hadron Collider beauty

LHCf – Large Hadron Collider forward

TOTEM – TOTal cross section, Elastic scattering and diffraction dissociation Measurement at the LHC

LCG – LHC Computing Grid