Der große Beschleunigerring LHC am europäischen Kernforschungszentrum Cern in Genf hat bereits etliche Rekorde aufgestellt: Mit einem Umfang von 26.659 Metern ist er zunächst einmal das größte wissenschaftliche Experiment auf der Erde.

Bei einer Betriebstemperatur von 1,9 Kelvin ist es im Beschleunigerring sogar ein Grad kälter als im interstellaren Raum. Und nirgendwo sonst können Protonen mit so hoher Energie zur Kollision gebracht werden – daher kommt auch der Name Large Hadron Collider, wobei die Abkürzung LHC besser bekannt ist. So gelang es 2012 mit dem LHC erstmals, das Higgs-Boson nachzuweisen, das anderen Elementarteilchen ihre Masse verleiht. Es galt als eines der letzten Puzzleteile des Standardmodells der Teilchenphysik.

Neuer Energierekord

Nach gut dreijähriger Inventur wurde der LHC nun ein weiteres Mal verbessert. In den vergangenen Wochen wurde der Beschleuniger Schritt für Schritt wieder hochgefahren, und wenn alles nach Plan läuft, werden am Dienstag die Detektoren aktiviert. Abermals sollen am LHC neue Rekorde aufgestellt werden: Die Zahl der aufgezeichneten Kollisionen soll sich durch das Upgrade verdoppeln. Auch die Kollisionsenergie soll erneut gesteigert werden: Der LHC soll seinen bisherigen Weltrekord von 13 Teraelektronenvolt überbieten und nun 13,6 Teraelektronenvolt erreichen.

Damit sollte die Maschine der Superlative gut gerüstet sein, um in den kommenden Monaten und Jahren neue aufsehenerregende Entdeckungen zu machen. Speziell an der jetzigen Situation in der Teilchenphysik ist aber diesmal, dass nicht ganz klar ist, wonach eigentlich gesucht wird.

Tor zu neuer Physik

Wenn es ein Teilchen gibt, das mit der rätselhaften Dunklen Materie in Zusammenhang steht, ist der LHC wohl die aussichtsreichste Maschine, um dieses Teilchen zu finden.

Weiters sollen in der nächsten Runde noch präzisere Messungen des Higgs-Bosons vorgenommen werden, die – so die Hoffnung der Teilchenphysikerinnen und Teilchenphysiker – das Tor zu einer neuen Physik öffnen könnten.

Die Cern-Generaldirektorin Fabiola Gianotti sieht sich in dieser Phase in einer ähnlichen Situation wie einst Christoph Kolumbus: "Wir stehen vor dem Aufbruch ins völlig Unbekannte und wissen nicht, was wir entdecken werden." Wenn am Dienstag die Detektoren am LHC eingeschaltet werden, bietet sich jedenfalls die nächste Chance, neue Blicke auf die großen Rätsel des Kosmos zu erhaschen. (Tanja Traxler, 5.7.2022)