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Es ist klein, extrem kurzlebig, aber für das Verständnis der Welt von großer Bedeutung: das Higgs-Teilchen. Es wurde 2012 am Large Hadron Collider LHC am CERN entdeckt und ist das Teilchen, dass anderen Elementarteilchen ihre Masse verleiht. Allerdings lässt es sich nur durch seine Zerfallsprodukte nachweisen.
Rekonstruktion von Teilchenbündeln im Detektor: Bisher ist es an den meisten Experimenten an Proton-Beschleunigern

Seit heute hat der CMS-Detektor am Large Hadron Collider ein neues Herz. Der Pixeldetektor, der sich im Innersten von CMS befindet, wurde ausgetauscht. Durch dieses Upgrade des Spurdetektors ist CMS in der Lage, auch bei den immer höheren Kollisionsraten, die der LHC in den nächsten Jahren erreicht, präzise Messungen zu liefern.
einem Gewicht von 14000 Tonnen ist er der schwerste Detektor, der jemals an einem Beschleuniger

Heute hat der Large Hadron Collider (LHC) seine Teilchenart gewechselt: ab sofort kreisen auch Blei-Ionen im 27 Kilometer langen Beschleunigertunnel. Vier Wochen lang werden Daten aus Blei-Ionen-Proton-Kollisionen gesammelt. Damit soll ein bestimmter Materiezustand erforscht werden, der auch Sekundenbruchteile nach Entstehung des Universums bestanden haben muss: das Quark-Gluon-Plasma.
Einmal im Jahr werden jedoch ganz andere Teilchen in den Beschleuniger geschickt.

Um Teilchen zu jagen, muss man nicht Physik studiert haben. Oskar Reichelt ist als Maschinenbauingenieur auch ein Teilchenjäger: beim Forschungszentrum DESY sorgt er dafür, dass die Sensoren eines neuen Bauteils für den CMS-Detektor ihre Arbeit machen können. Ohne Sensoren gäbe es keine Teilchenspuren, ohne Teilchenspuren keine Erkenntnisse. So greift im großen Abenteuer Teilchenphysik ein Rädchen ins andere und jedes muss sich drehen, damit Neues entdeckt werden kann.
kleine Bauteil in den riesigen Detektoren des Large Hadron Collider am CERN und im Beschleuniger

Wer seinen Schlüssel sucht und nicht weiß, wo er sein könnte, fängt irgendwann an, systematisch die Orte auszuschließen, an denen sich der Schlüssel nicht befindet. Am Ende bleibt im Idealfall ein Ort übrig und der Schlüssel taucht wieder auf . So ähnlich gehen auch Teilchenphysiker auf der Suche nach neuen Teilchen oder Prozessen vor: sie schließen all das aus, was nicht sein kann. Eine Gruppe Forscher hat jetzt in einem wissenschaftlichen Artikel alle möglichen Verstecke eines beliebten Modells der Supersymmetrie mit großer Sicherheitswahrscheinlichkeit ausgeschlossen. Der Artikel trägt den passenden Titel Killing the cMSSM softly.
Expert Alles über Supersymmetrie Die SUSY-Suche Wie Physiker mit dem weltgrößten Beschleuniger

Ein knappes Jahr, nachdem der Belle-II-Detektor in Japan in Betrieb gegangen ist, veröffentlicht das internationale Forschungsteam jetzt erste Ergebnisse zu ihrer Suche nach einem Dunkle-Materie-Teilchen.
theoretisch – aus der Kollision von Elektronen (Materie) und Positronen (Antimaterie) im SuperKEKB-Beschleuniger

Im zweiten Teil unserer Serie zur Geschichte des LHC aus politischer Sicht erzählt Hermann Schunck, warum der damalige Forschungsminister Heinz Riesenhuber bei der Einweihung des LEP-Tunnels nicht gleich das nächste CERN-Großprojekt ankündigte, wie der gescheiterte Superconducting Super Collider SSC dem LHC zu Hilfe kam, und welche Alternativen man damals erwog.
betrieben worden, die kleinste Einheit von Komponenten und Systemen, aus denen der Beschleuniger

dunklen Photonen und ermöglicht weiterhin Präzisions-Messungen, die mit bisherigen Beschleunigern

FASER-Experiment weist zum ersten Mal Neutrinos aus einer Teilchenkollision am Beschleuniger

Beinahe unerschöpflicher Energielieferant und Raketenantrieb, hochexplosiver Sprengstoff mit gewaltiger Zerstörungskraft oder der Stoff, aus dem die bösen Zwillingswelten sind: Antimaterie regt seit ihrer Entdeckung die Fantasie der Menschen an. Viele der Vorstellungen sind zwar sehr weit vom physikalisch Möglichen entfernt, trotzdem ist Antimaterie auch für Teilchenphysiker ein faszinierendes Thema. Denn ihre Existenz und ihre Eigenschaften werfen wahrhaft fundamentale Fragen auf: Warum gibt es das Universum, warum gibt es uns, warum gibt es überhaupt irgendetwas? Denn nach allem, was Physiker bisher wissen, sollte es eigentlich nichts geben.
Ein ähnliches Experiment gibt es beispielsweise auch in Japan, am SuperKEKB-Beschleuniger