Ein außergewöhnlicher und spannender Tag: Besichtigung des CERN

Der „Globus der Wissenschaft und Innovation“ ist Teil des Besucherzentrums des CERN

Zu Beginn des neuen Jahres haben einige von uns den ersten Feiertag im Jahr dafür genutzt, um sich im Bereich der Physik etwas weiterzubilden. Da ich keine Frühaufsteherin bin, musste ich schon ein bisschen Begeisterung  aufbringen, denn für die vierstündige Busfahrt zur Forschungseinrichtung CERN haben wir uns um 5.15 Uhr  in der Früh bei eisiger Kälte getroffen.

CERN ist die Abkürzung für „Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire“. Dieses Forschungszentrum befindet sich in der Schweiz im schönen Kanton Genf und ist das größte Zentrum für Teilchenphysik der Welt. Um diese Forschungen betreiben zu können, benötigt man nicht nur sehr viel Platz, sondern auch eine sehr umfangreiche technische Infrastruktur. Daneben braucht es vor allem finanzielle Mittel. Insgesamt 22 Staaten fördern und finanzieren seit 1954 die Forschungen am CERN. Ursprünglich wurde das CERN nach dem Zweiten Weltkrieg gegründet, um zu verhindern, dass Wissenschaftler aus Europa in die USA auswandern.

Ankunft unserer Gruppe beim Forschungszentrum

Derzeit arbeiten im CERN etwa 2.500 Festangestellte, aber um die 10.000 Wissenschaftler weltweit haben Zugang zu den Forschungsdaten. Am CERN arbeiten nicht nur Physiker, sondern auch sehr viele Ingenieure und Informatiker. Denn alle Maschinen und Einrichtungen, die für die Forschungen am CERN benötigt werden, werden auch im CERN entworfen und gewartet. Die ganzen Teile sind einfach viel zu speziell, so dass sie niemand anderes  für das CERN konstruieren könnte, lediglich die benötigten Einzelteile können teilweise bestellt werden.

Die ersten Fakten zum CERN hat uns Herr Dr. Klaus Bätzner zu Beginn unseres Ausflugs erzählt. Er ist durch und durch Physiker und arbeitet seit Beginn seines Ruhestandes vor 15 Jahren weiterhin ehrenamtlich im CERN. Er ist ein richtiges Urgestein des CERN, demensprechend riesig ist sein Wissen. Wir hatten den allergrößten Respekt vor ihm und so traute sich auch erstmal keiner von uns eine Frage zu stellen.

Zusammen mit Herrn Dr. Bätzner ging unsere Besichtigung weiter zu einer zweiten Station auf der französischen Seite des CERN. Das CERN liegt nämlich nicht nur in Genf, sondern reicht bis über die Grenze nach Frankreich. Als die Fläche in der Schweiz nicht mehr erweiterbar war, wurde das CERN Richtung Frankreich vergrößert. Dort angekommen teilten wir uns in zwei Gruppen auf: Meine Gruppe wurde von einer Physikerin in Empfang genommen. Wir erfuhren weitere spannende Details über das CERN und sollten anschließend das Kontrollzentrum zu sehen bekommen.

Eine Physikerin des CERN erläuterte uns spannende Details über das Forschungszentrum

Zusätzlich zu den oberirdischen Gebäuden gehören vier Tunnel-Ringe unter der Erde zum CERN. Der größte Ring, genannt der LHC (Large Hadron Collider), liegt in 100 Meter Tiefe und ist gigantische 27 Kilometer lang. Er ist ein Teilchenbeschleuniger und aktuell der leistungsstärkste auf der Welt. Hier werden Protonen und Blei-Ionen gegenläufig auf nahezu Lichtgeschwindigkeit beschleunigt und zur Kollision gebracht. Mit diesen Experimenten wollen die Physiker neue Elementarteilchen nachweisen. Zuletzt gelang ihnen das vor fünf Jahren (2012), als sie das lange gesuchte Higgs-Teilchen (Higgs-Boson) fanden, welches bis zu diesem Zeitpunkt noch nicht experimentell nachgewiesen worden war.

Außerdem möchten die Physiker die allerersten Augenblicke des Universums nachbilden. Dass das ein langer und mühsamer Weg ist, wurde mir klar, als Herr Dr. Bätzner uns erzählte, dass wir bisher lediglich 5 Prozent dessen, was im Universum enthalten ist, kennen.

Ein Blick auf den LHC: Hier werden Protonen auf nahezu Lichtgeschwindigkeit beschleunigt und zur Kollision gebracht.

An den LHC schließen sich die Teilchendetektoren Atlas und CMS an. Im Detektor Atlas werden unter anderem die kleinsten bekannten Bausteine der Materie, sogenannte Leptonen und Quarks, untersucht. Das CMS dient unter anderem dazu, noch unbekannte Teilchen durch Kollisionen schwerer Ionen zu studieren.

Die Forschungen am CERN sind auch für uns Nicht-Physiker von großer Bedeutung. So hätte beispielsweise niemand von uns eine Mikrowelle und das World Wide Web würde es auch nicht geben – es wäre zumindest nicht kostenlos. Denn alle Entdeckungen, die am CERN gemacht werden, werden nicht patentiert, sondern gehören allen. Ein Leben ohne Internet kann sich heute eigentlich niemand mehr vorstellen, wir können also froh sein, dass die Physiker am CERN eine Möglichkeit brauchten, untereinander zu kommunizieren und so das World Wide Web erfunden wurde. Außerdem helfen die Erkenntnisse, die am CERN erworben werden, auch in der medizinischen Therapie weiter. Ich war beeindruckt, welch großen Einfluss die Arbeiten am CERN auf unseren Alltag haben.

Gearbeitet wird am CERN 24 Stunden an sieben Tagen, die einzige Ausnahme sind zwei Wochen im Jahr: Weihnachten bis Dreikönig, da wird alles abgeschaltet und die Mitarbeiter werden nach Hause geschickt. In dieser Zeit werden alle Reparaturen, die über das Jahr notwendig wurden, vorgenommen.

Ein Blick auf das Kontrollzentrum

Nach der Präsentation bekamen wir dann auch wirklich das Kontrollzentrum zu sehen, indem die Wand, an der wir soeben noch die animierte Präsentation bestaunt hatten, durchsichtig wurde, und wir freie Sicht auf das Kontrollzentrum hatten.

Anschließend fuhren wir zu einer dritten Station im CERN – einer Halle mit einer kleinen Ausstellung. In dieser Halle werden unter anderem die Stahlrohre mit den Ablenkmagneten geprüft, bevor sie im 27 Kilometer Tunnel (dem LHC) angebracht werden und für die Lenkung der Teilchen zuständig sind. Davon gibt es in dem Tunnel 1.000 Stück – jeder kostet circa 3,5 Millionen Franken und ist 15 Meter lang.

Für die Größe des Tunnels (27 Kilometer) gibt es keine physikalische Begründung, sondern eine ganz praktische: Auf der einen Seite begrenzen die Berge des Jura das Gebiet und auf der anderen Seite liegt der Genfer See. Sowohl durch Felsgestein als auch unter einem See lässt sich nicht so leicht und nur sehr kostspielig ein Tunnel bauen. In Zukunft soll es aber irgendwann mal einen 100 Kilometer langen Ringtunnel geben. Was das kostet und wie viele Magneten man dafür benötigt, geht ehrlich gesagt über mein Vorstellungsvermögen hinaus.

Nach diesem ganzen Wissensinput wurden wir in die verspätete Mittagspause entlassen. In der Kantine des CERN gab es aber zum Glück noch etwas zu essen.

In der Dauerausstellung gibt es Nachbildungen technischer Apparate und Videos zu sehen.

Danach hatten wir noch circa 1,5 Stunden Zeit und konnten die Dauerausstellung des CERN besichtigen. Hier gab es Videos und Nachbildungen der technischen Apparate.

Als wir um kurz nach 20 Uhr Freiburg erreicht haben, war ich ehrlich gesagt ziemlich erledigt, schließlich waren wir schon über 15 Stunden unterwegs, aber der Ausflug hat sich auf jeden Fall gelohnt. Privat wäre ich nie auf die Idee gekommen, das CERN zu besichtigen und da ich keinen Physik-Leistungskurs in der Schule belegt habe, mit dem man dort vielleicht mal hingefahren wäre, hätte ich dazu nie die Möglichkeit gehabt.

An dieser Stelle nochmal ein herzliches Dankeschön an unseren Kollegen und Organisator Bertold Maicher für diese tolle Idee!

Autor: Katharina Göggel

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