Die Vermessung des Universums: Wie die Physik von morgen den letzten Geheimnissen auf der Spur ist (German Edition)

Gianotti für den als Gast anwesenden Nobelpreisträger T. D. Lee und einige andere planten. Es war unmöglich, der ansteckenden Begeisterung von Peter und Fabiola zu widerstehen, die damals Sprecher und stellvertretender Sprecher des Experiments waren und die auf großzügige Weise andere an ihrem Sachverstand und ihrer Vertrautheit mit allen Einzelheiten des Experiments teilhaben ließen, was man an allen ihren Ausführungen spüren konnte.

Abb. 29: Blick von der oberen Plattform hinunter in den ATLAS-Schacht. Zu sehen sind die Röhren, die Materialien hinabtransportieren.
    Alle Teilnehmer zogen ihre Helme auf, und wir gingen in den LHC-Tunnel hinein. Unser erster Halt war eine Plattform, von der aus wir in den gähnenden Schacht hinabblicken konnten, wie auf dem Foto in Abb. 29 zu sehen ist. Der Anblick der gigantischen Höhle mit ihren senkrechten Röhren, die Teile des Detektors von der Stelle aus, wo wir standen, 100 Meter tiefer zum Boden transportierten, begeisterte mich völlig. Meine ATLAS-Begleiter und ich waren ganz gespannt auf die Erlebnisse, die auf uns warteten.
    Nach dem ersten Halt stiegen wir weiter zu der Ebene hinab, die den noch nicht fertiggestellten ATLAS-Detektor beherbergte. Das Schöne an dem unvollendeten Zustand war, dass man die Innereien des Detektors sehen konnte, die schließlich abgedeckt und dem Blick entzogen würden – zumindest bis der LHC für eine längere Zeit zur Wartung und Reparatur abgeschaltet wird. Wir hatten also Gelegenheit, die aufwendige Konstruktion, die bunt und groß war, direkt anzuschauen – sie war sogar größer als das Hauptschiff der Kathedrale von Notre Dame.
    Aber das Ausmaß an sich war nicht das Großartigste. Diejenigen unter uns, die in New York oder irgendeiner anderen Großstadt aufwuchsen, sind nicht unbedingt von gewaltigen Bauprojekten beeindruckt. Was das ATLAS-Experiment so beeindruckend macht, ist, dass dieser riesige Detektor aus vielen kleinen Detektorelementen besteht – einige davon sind so ausgelegt, dass sie Abstände mit einer Präzision von Mikrometern messen. Die Ironie der LHC-Detektoren besteht darin, dass man so große Experimente braucht, um die kleinsten Abstände genau zu messen. Wenn ich heute in öffentlichen Vorlesungen ein Bild des Detektors zeige, fühle ich mich gezwungen zu betonen, dass das ATLAS-Experiment nicht nur groß, sondern auch präzise ist. Das macht es so faszinierend.
    Ein Jahr später, 2008, kehrte ich ans CERN zurück und sah die Baufortschritte, die bei ATLAS stattgefunden hatten. Die Enden des Detektors, die im Jahr zuvor noch offen lagen, waren nun geschlossen. Ich machte auch einen spektakulären Rundgang durch das CMS, den zweiten Mehrzweck-Detektor des LHC, zusammen mit der Physikerin Cinzia da Via und meinem Mitarbeiter Gilad Perez, der in Abbildung 30 erscheint.

Abb. 30: Mein Kollege Gilad Perez vor einem Teil des mehrschichtigen CMS-Myonendetektor/Magnet-Rückschlussjochs.
    Gilad hatte noch kein LHC-Experiment besucht, weshalb ich Gelegenheit hatte, meine erste Erfahrung durch seine Aufregung noch einmal zu erleben. Wir nutzten die lockere Beaufsichtigung aus, um herumzuklettern und sogar in eine Strahlenröhre hineinzuschauen (siehe Abbildung 31). Gilad bemerkte, dass dies der Ort sein könnte, an dem Teilchen mit Extra-Dimensionen erzeugt werden und Belege für eine Theorie liefern könnten, die ich vorgeschlagen hatte. Aber unabhängig davon, ob die Belege für dieses Modell oder ein anderes sprechen werden, war es schön, daran erinnert zu werden, dass diese Strahlenröhre der Ort war, an dem bald Einblicke in neue Bestandteile der Wirklichkeit stattfinden würden.
    In Kapitel 8 wurde die LHC-Maschine eingeführt, die Protonen beschleunigt und sie aufeinanderprallen lässt. Dieses Kapitel konzentriert sich auf zwei Mehrzweckdetektoren des LHC – CMS und ATLAS –, die das, was aus den Zusammenstößen hervorgeht, identifizieren werden.

Abb. 31: Cinzia da Via (links) , die an der Stelle vorbeigeht, von der wir in die Strahlenröhre hinab- und hineinblicken konnten (rechts) .
    Die übrigen LHC -Experimente – ALICE, LHCb, TOTEM, ALFA und LHCf – sind für speziellere Zwecke ausgelegt, u.a. für ein besseres Verständnis der starken Kernkraft und präzise Messungen von Bottom-Quarks. Diese anderen Experimente werden zwar höchstwahrscheinlich Bestandteile des Standardmodells im Einzelnen untersuchen, aber sie werden wahrscheinlich nicht die neue hohe Energie entdecken, die