LHC

LHC,

 

Abkürzung für englisch Large Hadron Collider [lɑːdʒ 'hædrɔn kə'laɪdə ], am CERN im Bau befindlicher Proton-Proton-Doppelspeicherring für gegenläufige Protonenstrahlen mit Energien von je 7 TeV, d. h. einer Kollisionsenergie von 14 TeV. Der LHC soll in den Jahren 2000-2005 im Ringtunnel des LEP-Beschleunigers bei Genf (als weltweit energiehöchster Teilchenbeschleuniger) entstehen und offiziell 2005 in Betrieb gehen. Während die im LEP erreichbare Energie der Elektronen durch die Verluste infolge der Synchrotronstrahlung begrenzt ist, können die wegen ihrer größeren Masse viel weniger strahlenden Protonen bei gleicher Bahnkrümmung auf wesentlich höhere Energien beschleunigt werden; die maximale Energie ist hier durch die erreichbare Feldstärke (8,4 Tesla) der supraleitenden Ablenkmagnete gegeben.

 

Für die Experimente sind vier Kreuzungsstellen der Strahlen mit jeweils großen Detektoren vorgesehen. Ein Forschungsschwerpunkt wird der Nachweis des im Standardmodell der Elementarteilchen erwarteten Higgs-Teilchens sein. Ferner soll der LHC der Untersuchung der schweren Beauty- und Topquarks sowie der Suche nach Teilchen dienen, die Hinweise auf neue fundamentale Naturprinzipien, etwa die Supersymmetrie, geben könnten. Da Protonen als Strahlteilchen im Gegensatz zu Elektronen und Positronen aus Quarks und Gluonen zusammengesetzt sind, handelt es sich bei ihren Zusammenstößen um sehr komplizierte Vielteilchenprozesse; für die elementaren Kollisionen von Quarks und Gluonen steht jeweils nur ein Bruchteil der Energie zur Verfügung. - Der LHC kann in einer späteren Ausbaustufe auch für Elektron-Proton-Kollisionen genutzt werden. Auch ist vorgesehen, anstelle von Protonen schwere Atomkerne zu beschleunigen, um das Verhalten von hadronischer Materie bei sehr hohen Dichten zu studieren.