Der Teilchenbeschleuniger im Cern ist schon jetzt die grösste Forschungsmaschine der Welt. Doch die Physiker planen etwas noch Gigantischeres.
Physiker der Europäischen Organisation für Kernforschung (Cern) planen ein Zukunftsprojekt mit gigantischen Ausmassen.
Falls ihre Pläne für einen neuen Teilchenbeschleuniger umgesetzt werden, entsteht im französisch-schweizerischen Grenzgebiet bei Genf ein 100 Kilometer langer ringförmiger Tunnel. Zum Teil soll er sich unter dem Genfersee entlang ziehen. Zum Vergleich: Der bestehende Teilchenbeschleuniger LHC hat einen "nur" 27 Kilometer langen Tunnel.
Kosten für Projekt sind gigantisch
Einen Namen hat das gute Stück bereits: Future-Circular Collider (FCC). Nicht nur Name und Grösse muten gigantisch an: 24 Milliarden Euro an Kosten sind für den Bau veranschlagt.
Die Cern-Physiker suchen unter anderem Erkenntnisse über die ersten Nanosekunden nach dem Urknall und der Entstehung des Universums. Zudem wollen sie bislang unbekannte Teilchen nachweisen.
Ab Ende der 2030er-Jahre soll der geplante Beschleuniger in Betrieb gehen. "Das Projekt würde sich im Genfer Becken gut realisieren lassen", sagte Studienleiter Michael Benedikt der Deutschen Presse-Agentur zur Veröffentlichung der Konzeptstudie in Genf. Die existierenden Anlagen könnten weiter genutzt werden, etwa als Vorbeschleuniger.
Der bestehende LHC-Beschleuniger dürfte noch 20 Jahre laufen, sagte Benedikt. Er wurde im Dezember für zweijährige Wartungsarbeiten abgeschaltet.
Parallel wird bereits an einem Ausbau mit stärkeren Magneten gearbeitet, dem sogenannten HiLumi LHC-Projekt. Es soll 2025 fertig sein. Die Physiker wollen damit die Zahl der Protonenkollisionen pro Sekunde von einer auf fünf Milliarden erhöhen.
100.000 Mal leistungsfähiger
Zunächst würden in dem neuen Tunnel Elektronen und Positronen zur Kollision gebracht. Der FCC wäre dabei bis zu 100.000 Mal leistungsfähiger als bisherige Anlagen am Cern, so Benedikt.
Nach 15 Jahren Betrieb könne die Maschine durch einen Protonen-Beschleuniger ersetzt werden, der sowohl bei Kollisionsenergie als auch bei der Anzahl der Kollisionen etwa zehn Mal so leistungsfähig wäre wie das HiLumi-Projekt. Der Protonenbeschleuniger würde denselben 100 Kilometer langen Tunnel nutzen.
Die Cern-Physiker haben ihr Konzept im Rahmen der zur Zeit diskutierten neuen europäischen Strategie für Teilchenphysik vorgelegt. Bis 2020 wollen Wissenschaftler aus ganz Europa Empfehlungen geben, wie die Teilchenphysik vorangebracht werden kann.
Ob der neue Teilchenbeschleuniger tatsächlich gebaut wird, müssten die 22 Mitgliedsstaaten des Cern entscheiden.
Das Projekt würde in der ersten Phase neun Milliarden Euro kosten. Der Protonenbeschleuniger, der nach 2055 in Betrieb gehen könnte, würde etwa weitere 15 Milliarden Euro kosten. (ank/dpa)
"So arbeitet die Redaktion" informiert Sie, wann und worüber wir berichten, wie wir mit Fehlern umgehen und woher unsere Inhalte stammen. Bei der Berichterstattung halten wir uns an die Richtlinien der Journalism Trust Initiative.