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?
