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Large Hadron Collider

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tobi453

  • Gast
Large Hadron Collider
« am: 21. Mai 2008, 20:14:55 »
Der LHC (Large Hadron Collider) am Cern wird demnächst in Betrieb gehen und dann der größte Teilchenbeschleuniger weltweit sein. Heute wird begonnen die letzten Segmente auf den absoluten Nullpunkt herunterzukühlen. Der absolute Nullpunkt soll in der Mitte des Juni erreicht sein. In der zweiten Julihälfte sollen dann die ersten Protonen in den Collider eingeleitet werden. Es wird ein großes Medienevent bei der ersten Strahlinjektion geben. Die ersten Protonenkollisionen sollen dann im Sommer/Herbst stattfinden. Volle Power wird der LHC erst im nächsten Jahr nach der Winterpause erreichen.

Der LHC soll entscheidende Fragen der Physik klären:
- Gibt es das HiggsBoson
- Gibt es supersymmetrische Teilchen
- Was ist dunkle Materie und dunkle Energie bzw. gibt es diese überhaupt?
- Gibt es mehr als 3+1 Dimensionen?
- und viel mehr

Insbesondere die Frage der dunklen Materie & dunkler Energie sind für die Astronomie von entscheidender Bedeutung aber auch bezüglich des Urknalls dürfte es neue Erkenntnisse geben.

Mehr Informationen:
http://en.wikipedia.org/wiki/Large_Hadron_Collider
http://de.wikipedia.org/wiki/Large_Hadron_Collider
http://lhc.web.cern.ch/lhc/
« Letzte Änderung: 12. Dezember 2011, 23:10:30 von tobi »

gorgoyle

  • Gast
Re: Large Hadron Collider
« Antwort #1 am: 21. Mai 2008, 21:07:23 »
Hier kann man auf Seite 3 schön den >>strukturellen Aufbau<< sehen.

Es gibt da seit wenigen Jahren eine Theorie, nach der noch eine ganze Menge Teilchen zu entdecken sind. Insgesamt soll es demnach zusammen 248 Teilchen und Kraftüberträger geben.  Zur Zeit sortiert man noch die bekannten Teilchen den theoretischen zu, aber es werden sehr viel Stellen leerbleiben bis ... naja - LHC wird sie entdecken ;)

Man gucke >>Theorie von Allem?<< und staune was es denn noch alles zu geben scheint. :)  Aber das ist alles "Grenz-Topic" ;)
« Letzte Änderung: 22. Mai 2008, 02:16:37 von gorgoyle »

Kreuzberga

  • Gast
Re: Large Hadron Collider
« Antwort #2 am: 22. Mai 2008, 01:44:52 »
Zitat
Heute wird begonnen die letzten Segmente auf den absoluten Nullpunkt herunterzukühlen. Der absolute Nullpunkt soll in der Mitte des Juni erreicht sein.

Hallo tobi,

es wird wohl nicht auf den absoluten Nullpunkt heruntergekühlt, allerdings nah dran: Betriebstemperatur werden so um die 2 Kelvin sein - immerhin ca. 1 Kelvin weniger als die Kälte der unendlichen Weiten (Hintergrundstrahlung).  Null Kelvin ist physikalisch nicht möglich, viel weniger als 10-12 Kelvin ist mit den heutigen Möglichkeiten nicht drin.

Gruß, t.
« Letzte Änderung: 22. Mai 2008, 01:51:05 von Kreuzberga »

H.J.Kemm

  • Gast
Re: Large Hadron Collider
« Antwort #3 am: 22. Mai 2008, 02:20:11 »
Moin Kreuzberga,

Null Kelvin ist physikalisch nicht möglich, viel weniger als 10-12 Kelvin ist mit den heutigen Möglichkeiten nicht drin.

Diesen Satz müsstest Du mir bitte mal erläutern.

Ich kenne nur T0 = absoluter Nullpunkt = 0 °Kelvin = -273,15 °Celsius. Was ist der Wert 10 -12 Kelvin?

Jerry

Kreuzberga

  • Gast
Re: Large Hadron Collider
« Antwort #4 am: 22. Mai 2008, 02:43:31 »
Naja, mit 10-12 Kelvin meinte ich einen billionstel Bruchteil eines Kelvins. Sozusagen ein Pikokelvin:

Temperatur: 1 Billionstel Kelvin über 0 Kelvin.

Wiki englisch gibt 10-10 K als bisher niedrigste erreichte Temperatur an:
Zitat
In 2000 the Helsinki University of Technology has reported reaching temperatures of 100 pK (0.1×10[ch8722]9K)

H.J.Kemm

  • Gast
Re: Large Hadron Collider
« Antwort #5 am: 22. Mai 2008, 02:45:11 »
Moin Kreuzberga,

jetzt ist mir das klar. Danke für diese Hilfe.

Jerry

Kreuzberga

  • Gast
Re: Large Hadron Collider
« Antwort #6 am: 22. Mai 2008, 02:59:50 »
Zitat
Danke für diese Hilfe.

Gerade um diese Uhrzeit - sehr gerne!  ;)

Passt hier jetzt zwar überhaupt nicht mehr in diesen Thread, aber immerhin sind wir im Bereich Kosmologie... ::)

Der kälteste bisher bekannte Ort (außerhalb eines Labors auf der Erde) im Universum ist der Boomerang Nebel im Sternbild Zentaurus 5000 Lichtjahre von hier. Da ist es nur ein Kelvin "warm".

Hier ein paar Infos von der ESA

-edit-

URL geändert
« Letzte Änderung: 22. Mai 2008, 07:02:25 von Kreuzberga »

H.J.Kemm

  • Gast
Re: Large Hadron Collider
« Antwort #7 am: 22. Mai 2008, 03:41:55 »
Moin Kreuzberga,

den Link öffne ich nicht.

Sag mir doch mal die Nummer aus dem NGC.

Jerry
« Letzte Änderung: 22. Mai 2008, 03:42:10 von H.J.Kemm »

Martin

  • Gast
Re: Large Hadron Collider
« Antwort #8 am: 22. Mai 2008, 04:09:25 »
Hi,

der hat wohl keine NGC Nummer. Einzige offizielle Bezeichnung die ich gefunden habe ist ESO 172-7. Der Nebel liegt im Centaurus: R.A. 12h 44m 46.1s, Dec. -54° 31' 12".


Martin

Kreuzberga

  • Gast
Re: Large Hadron Collider
« Antwort #9 am: 22. Mai 2008, 04:17:52 »
Soweit ich weiß, hat der Nebel (noch) keine NGC-Nummer. Er wurde auch erst 1997 1980 entdeckt. Wäre vielleicht mal an der Zeit den NGC mal wieder auf den neuesten Stand zu bringen.

- edit -

Ha, da war Martin schneller!

P.S. @ Jerry: Öffnet sich der Link nicht, oder möchtest Du ihn nicht öffnen? Wenn letzteres würde mich doch interessieren warum. :-/
« Letzte Änderung: 22. Mai 2008, 04:28:02 von Kreuzberga »

H.J.Kemm

  • Gast
Re: Large Hadron Collider
« Antwort #10 am: 22. Mai 2008, 06:35:07 »
Moin,

danke für die Info, hatte nämlich nichts gefunden.

Den Link wollte ich nicht öffnen, weil >>> An error occurred setting your user cookie .

Jerry

tobi453

  • Gast
Re: Large Hadron Collider
« Antwort #11 am: 22. Mai 2008, 10:21:53 »
Hallo Kreuzberga.

das man den absolutem Nullpunkt nicht erreichen kann, ist mir klar. ;) Vielleicht hätte ich noch ein "nahezu" einfügen sollen.

Tobi

gorgoyle

  • Gast
Re: Large Hadron Collider
« Antwort #12 am: 22. Mai 2008, 12:06:21 »
Wenn HDC der weltweit grösste und stärkste Teilchenbeschleuniger wird, wie verhält es sich relativ zum weltweit zweitgrössten
Teilchenbeschleuniger mit den Teilchenenergien und welcher ist das? Ich weiss dass das es auch andere wichtige Kenngrössen
gibt, aber diese sind mir am aussagekräftigsten :)

H.J.Kemm

  • Gast
Re: Large Hadron Collider
« Antwort #13 am: 22. Mai 2008, 12:38:35 »
Moin,

Ich weiss dass das es auch andere wichtige Kenngrössen
gibt, aber diese sind mir am aussagekräftigsten


Was wollte der Künstler uns damit sagen?

Wäre schön und vor allem für die Leser interessant, wenn Du das mal richtig verständlich formulierst was Du meinst, so wird kein Schuh draus.

Jerry

gorgoyle

  • Gast
Re: Large Hadron Collider
« Antwort #14 am: 22. Mai 2008, 14:36:49 »
ich hab y.B. in der architektur des LHC zwei Stufen entdeckt, die der "reinigung" der teilchen dient:
- momentum cleaning
- betatron cleaning

also scheint die "sauberkeit" des teilchenstrahls eine wichtige kenngrösse zu sein, da man ihr extra zwei punkte reserviert hat.

also scheint mir der vergleich der puren teilchen/energie so etwas zu sein wie der allseits bekannte "längenvergleich".
da ich mich nicht derart tief mit dieser materie auskenne, habe ich mich auf die kenngrösse beschränkt, die ich am leichtesten einschätzen bzw. verstehen kann, um anhand dieser den technischen fortschritt des HDC mit dem bisher zweitgrössten (zweitmodernsten?) teilchenbeschleuniger abzuschätzen.


mich würde interssieren, was du denn in die zitierte zeile hinein interpretiert haben könntest...  8)

mfg

ILBUS

  • Gast
Re: Large Hadron Collider
« Antwort #15 am: 28. Mai 2008, 09:59:23 »
Die wichtigsten Kenngrössen eines jeden Teilchebenschleuniger ist neben der Schwerpunktsenergie (im Strahlkolisionspunkt LHC 14TeV bzw. Fermilab 2TeV) die Luminosität. TeV steht für TeraElektronVolt und ist gleich 1 000 000 000 000eV. Wobei eV in der Teilchephysik ein gängiges mass der Energie ist 1 eV gleicht 0,0001 fJ (femtojoul).

Luminosität ist ein Mass für die Zahl der Wechselwirkungen der Stahlteilchen pro Zeiteinheit. Da in Fermilab man mit Proton- Antiproton-Strahlen arbeitet ist da diese Rate im Vergleich zu LHC viel geringer. Der Limit ist durch die Produktionsrate der Antiprotonen bedient, die eben wesentlich geringer ist als die der Protonen. Beim letzten inosiere man einfach den Wasserstoff zweifach ;) z.B.

Die Luminosität an sich ist sehr für die "Entdeckungen" wichtig, wofür letzendlich diese Anlagen auch gebaut wurden. Das Wichtigste bei jeder Entdeckung und generel jedem physikalischen Experiment sind die Statistiken. Korrekte Statistiken brauchen eine grosse Menge an Daten. Je mehr Nebeneffekte aber signifikant zu dem Endergbniss beitragen desto mehr braucht man von den Messdaten, damit man den "Untergrund" wegkalkulieren kann.

Nebenbei sei es erwehnt, dass an sollchen Wegkalkulationen des "Untergrunds" prüft man auf das Härteste die bestehenden Theorien, weil erstens diese stimmen müssen, zweitens sollte man es auch verstanden haben. Sonst sieht man nichts, oder sieht etwas, was aber nicht da ist.

Daher grosse Luminosität bedeutet gleich grössere Datenmengen in der selben Zeit. In den Vorlesungen zu Detektorphysik hat Prof. Karl Jakobs (jetziger Koordinator von ATLAS-Projetk) zum Vergleich erwehnt das LHC wohl die Datenmenge, die das Fermilab seit dem Start gesamelt hat, innerhalb eines halbes Jahr theoretisch sammeln konnte.

Die höchere Enrgieen sind für eine feinere Auflösung notwendig, wenn man es so am kürzesten zum Verständniss ausdrücken darf.

Die beiden Punkte lassen bei LHC nicht nur die Entdeckung/Bestätigung der Prozesse der Massenentstehung erhoffen (jaja - Physiker haben es noch nicht ganz verstaden, aber es gibt vielversprechende Theorien, die man bei LHC wohl endlich Prüfen können wird), sondern auch man kommt mit dem Messbereich viel "teifer" und schneller, als es jeh in der Teilchenphysik möglich war.

P.S @SpaceWarper, die Prozesse, die du erwähnst sind die Methodik - zwar sehr wichtig, aber wirklich sekundär (und an den gibt es jede Menge) und bei weitem nicht das Endziel.  Soll das Persönlichwerden wirklich sein?
« Letzte Änderung: 28. Mai 2008, 15:12:41 von ILBUS »

tobi453

  • Gast
Re: Large Hadron Collider
« Antwort #16 am: 03. Juli 2008, 18:57:10 »
Hier ein interessantes QA zum LHC und eventuellen schwarzen Minilöchern:
http://cosmiclog.msnbc.msn.com/archive/2008/07/02/1180976.aspx

Martin

  • Gast
Re: Large Hadron Collider
« Antwort #17 am: 31. Juli 2008, 06:15:45 »
Cern ist doch Geldverschwendung. Gibts alles schon im Internet:
http://www.particlezoo.net/index.html

*

Offline Schillrich

  • Raumcon Berater
  • *****
  • 19608
Re: Large Hadron Collider
« Antwort #18 am: 31. Juli 2008, 06:50:45 »
Ich lach mich tot ... und mein Kollege versteht den Spaß nicht ... :).
\\   //    Grüße
 \\ ///    Daniel

"We are following you ... but not on twitter." (Futurama)

ilbus

  • Gast
Re: Large Hadron Collider
« Antwort #19 am: 31. Juli 2008, 12:17:27 »
Ich habe es einer Kollegin in der Arbeitgruppe gezeigt, ihr hättet den entzückten Gesichtsausdruck sehen sollen, ganz besonders hat ihr DARK MATTER gefallen XD

Danke Martin!
« Letzte Änderung: 31. Juli 2008, 12:31:56 von H.J.Kemm »

H.J.Kemm

  • Gast
Re: Large Hadron Collider
« Antwort #20 am: 06. August 2008, 07:46:05 »
Moin,

der Teilchenbeschleuniger soll am 21. Oktober offiziell in Betrieb genommen werden. Vor diesem Termin soll ein Protonen-Bündel über diesen Ring laufen

Das Projekt wird vom Europäischen Kernforschungszentrum CERN umgesetzt. Im Speicherring werden Protonen und Bleiatomkerne mit nahezu Lichtgeschwindigkeit zur Kollision gebracht. Damit wollen die Forscher die Urknall-Verhältnisse modellieren.  (Teilzitat aus RIA)

Jerry
« Letzte Änderung: 06. August 2008, 07:46:55 von H.J.Kemm »

ilbus

  • Gast
Re: Large Hadron Collider
« Antwort #21 am: 06. August 2008, 10:28:36 »
Ergänzend dazu.

Mit den Protonenkollision möchte man den Higgsbosonen auf die Spur kommen. Das sind Teilchen die für die Entstehung der Masse zuständig sind. LHC soll auch erlauben nach SUSE (kleinstes supersymetrisches Teilchen) zu suchen, und eine Reihe andere Physikbereiche genauer unter die Lupe nemmen. Z.B der LHCb-Detektor soll speziel die b-Physik (bottom-Quarks) untersuchen.

Die Bleikernkollisionen sollen zu den Studien der Quark-Gluonplazma ihren Beitrag leisten. Quarkgluonplazma exestierte in den ersten Bruchteilen der Sekude nach dem Bigbang. Ich war nicht so sicher, dass es speziel dabei um die Bleiionen geht, so wie ich es immer mitgekriegt hatte ging es generel um schwere Ionen. Mit unter sollte dabei die starke Wechselwirkung genauer betrachtet werden.

Grus. Yev

Nachtrag: vieleicht interessiert es jemanden. Hier ein Schema der LHC-Beschleuniger und eine Reihe der Experimente



Das grosse Oval stellt den LHC-Ring dar. Genau der, dessen Tunel 27km lang ist ;) .

P.S An dieser Stelle Danke GG für die Korrektur
« Letzte Änderung: 07. August 2008, 00:13:25 von ilbus »

GG

  • Gast
Re: Large Hadron Collider
« Antwort #22 am: 06. August 2008, 19:25:58 »
Hey Yev,

27 Meter? Ist das nicht ein bisschen wenig. Ich würde eher auf 27 km tippen.

Übrigens, willkommen zurück im Forum!  :D

GG

gorgoyle

  • Gast
Re: Large Hadron Collider
« Antwort #23 am: 06. August 2008, 19:36:31 »
Ich hab 40km oder 42km in Erinnerung :)

GG

  • Gast
Re: Large Hadron Collider
« Antwort #24 am: 06. August 2008, 19:38:12 »
In der Wikipedia steht, dass der LHC-Ring einen Umfang von 27 km hat.

GG