Zu besuch beim größten Experiment der Welt -> CERN

[Moonwalker]

Hau rein, das ist besser als Big Bang Theory

[kAot]

passend zum Thema

http://www.heise.de/newsticker/meldu...C-2661680.html

[ehemaliges mitglied]

Leon, sehr geil Vielen Dank für die Eindrücke Bin gespannt wie es weiter geht

[Son Goku]

Abonniert! Erzähl weiter

[Cosmic]

Oh ja, wie spannend. Bei uns im Ort steht eine Forschungseinrichtung, die auf dem gleichen Gebiet, aber anwendungsbezogener forscht und die ich während des Aufbaus auch schon mehrfach besuchen durfte.

[DerLeon]

Vielen Dank für die viele positive Rückmeldung
Den Bericht zum Cern kann uch leider erst Sonntag / Montag machen, da ich auch versuchen möchte die Physik etwas zu erklären.
Keine Angst, das wird nicht langweilig

[Son Goku]

[newharry]

[DerLeon]

Viele Grüße

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[DerLeon]

Wie angekündigt ging es Freitag ins CERN.

CERN ist eine französische Abkürzung für Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire.
Aber zum Glück ist die Amtssprache Englisch

Das CERN hat 21 Mitgliedsstaaten und als erster nicht EU Staat ist vor kurzem Israel beigetreten.

Viele kennen aus den Medien den LHC (Large Hadron Collider)
Die letzte Zeit stand er still, da er modernisiert wurde und dabei ist die Leistung auf 13 TeV verdoppelt worden.

Der LHC ist knapp 30 km lang und befindet sich unter der Erde.
Leider kommt man während des Betriebes nicht runter, da die Strahlenbelastung zu groß ist und da zur Kühlung ca. 60 Tonnen suprafluides Helium in der Röhre ist. Bei einem Leck ist der komplette Tunnel sofort mit Helium gefüllt
Mal ein paar Daten zum LHC.
Die Betriebstemperatur beträgt 1,9 K (−271,25 °C)
1/3 des Stromverbrauchs vom Großraum Genf wird für das CERN benötigt. Das bedeutet, dass die täglichen Stromkosten bei ca. 50k Franken liegen
95% der weltweiten Heliumproduktion geht für den LHC drauf.
Um den Ring auf 2K abzukühlen werden 4 Monate benötigt und in dieses Zeit schrumpft der Ring um 18 Meter

Hier ein Bild mit allen Beschleunigern des Cern
Bei LINAC 2 werden die benötigten Protonen extrahiert, anschließend im Booster beschleunigt und kommen dann in den PS.
Von dort in den SPS und final in den LHC.
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Im LHC werden die Protonen auf 99,9999991 % der Lichtgeschwindigkeit beschleunigt.
Das bedeutet, pro Sekunde umkreist ein Bündel mit Protonen ~11K mal den LHC.

Bei dieser Geschwindigkeit sind ein paar sehr interessante physikalische Phänomene zu beobachten.
So nimmt die Masse der Protonen extrem zu (E=m*c^2). Die Energie eines Protonenbündels entspricht ungefähr 80kg TNT. Wird ein Strahl instabil, wird dieser innerhalb von 300 Mikrosekunden erkannt und in einen speziellen Seitenarm hinausgeleitet. Dort kollidieren die Protonen dann mit einem Graphitblock.

[Eddm]

Irre cool! Danke für Text und Bild.

[hadi]

Hammer, vielen Dank!

[DerLeon]

Ich werde die nächsten Tage weitere Bilder und Erklärungen fertig machen

[DerLeon]

Wenn man auf den Parkplatz schaut, sieht man dass das Forschungsbudget nicht zu knapp kalkuliert ist
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Da unsere Gruppe hauptsächlich aus Ingenieuren und nicht aus Physikern bestand, ging es dann auch eher technisch weiter
Auch für Informatiker und Ingenieure ist das Cern eine Weltklasse Forschungseinrichtung.
Wenn man bedenkt, dass pro Sekunde 1 Petabyte an Daten entsteht. Das sind 1 Millionen Gigabyte, pro Sekunde!
Diese Datenmenge muss erstmal verarbeitet werden. Das Cern hat hierfür eine eigene Software die entscheidet welche Kollisionsdaten normal und unwichtig sind und welche genauer analysiert werden müssen.
Die normalen Daten werden dann gleich wieder gelöscht, wohingegen die besonderen Datensätze auf eigenen und fremden Servern gespeichert werden.

Wir fuhren in die Halle, in welcher die einzelnen Teilabschnitte getestet werden.
Jeder Teilabschnitt der bekannten blauen Röhre wird in verschiedenen Laboren überall auf der Welt gefertigt und dann direkt am Cern getestet.
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Was viele nicht wussten ist, dass die blaue Röhre die Protonen nicht beschleunigt, sondern einzig dafür da ist , den Strahl in der Bahn zu halten.
Dafür werden Dipolmagneten und die resultierende Lorenz Kraft genutzt.
Die Magneten werden mit 13.000 Ampere versorgt und erzeugen damit eine magnetische Flussdichte von ~8 Tesla.

Hier eine solche "Beschleunigungseinheit"
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Und so sieht die bekannte blaue Röhre von innen aus.
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1) Hier fliegen die Protonenpackungen durch, der Druck in den Kammern beträgt 10^-14 Bar
2) Das sind die Diplomagnete. Einmal mit Ummantelung und einmal ohne
3) Hier sieht man die "Halterung" für den Dipolmagneten. Das ist kein Vollmaterial, sondern besteht aus vielen einzelnen Scheibchen, damit an den Außenwänden das Helium vorbeifließen kann. Dies ist notwendig um die Supraleiter für die Magnete auf Betriebstemperatur zu halten.
4) Hier fließt das Suprafluide Helium zur Kühlung durch. Suprafluid ist ein eigener Aggregatzustand (wie fest, flüssig etc). Hierbei hat die Flüssigkeit keinerlei innere Reibung mehr und die Wärmeleitfähigkeit ist unendlich hoch.
5) Eine spezielle Folien aus Kevlar absorbiert jegliche Lichtstrahlung, da diese den Innenteil zu sehr aufwärmen würde.

[quado]

Vielen herzlichen Dank für die Bilder und deine Schilderungen!
Ich hatte einmal im Rahmen eines ATCA-Projektes mit CERN zu tun, eine äußerst faszinierende Forschung!

Ich freue mich auf weitere Bilder!

[Mogli369]

Super spannend!

[ehemaliges mitglied]

Ich lese gerne weiter

PM für R-L-X-ler

Danke für die Zeit, die du für uns opferst

[DerLeon]

So, heute mein vorerst letzter Post.
Ende der Woche bekomme ich von einem Freund noch ein paar Bilder, die will ich euch nicht vorenthalten

Nachmittags ging es zu einer anderen Forschungseinrichtung wie dem LHC.
Besucht haben wir den Kontrollraum von AMS-02. AMS steht für Alpha-Magnet-Spektrometer.
Das besondere an AMS war, dass es sich gar nicht auf der Erde befindet
Der Spektrometer wurde 2011 zur ISS gebracht und von dort verrichtet er seine Arbeit.
Seine Aufgabe ist es Eigenschaften von Primärteilchen wie z.B. Elektronen die aus dem Weltall kommen zu Detekteien.

Hier ein Livebild von der ISS
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Und der Kontrollraum. Über Afrika sieht man die Position der ISS.
Bitte entschuldigt die Qualität, ich hatte nur mein Ipad dabei.
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Und das Ergebnis von einem 8,5 Tonnen schweren Experiment dass über uns hinüberfliegt sieht dann so aus
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Um zu verstehen, für was man den Aufwand betreibt, muss ich etwas in die Physik ausschweifen.
Also wer keine Lust auf Physik hat, kann jetzt hier aufhören

Wie die meisten wissen, sind Atome aus Elektronen, Protonen und Neutronen aufgebaut. Dies nennt man die Materie.
Es gibt aber auch Antimaterie. Hierbei haben die Elementarteilchen die entgegengesetzte Ladung. Ein Elektron ist zum Beispiel negativ geladen. Sein gegenüber, dass Positron hingegen positiv.
Fliegt ein Elektron entlang einer Gravitation also z.B. der Erde fliegt es nach unten, bis es auf den Boden auftrifft. Was die Physiker aber noch nicht wissen ist, ob ein Positron ebenfalls zur Erde fällt, oder ob es nach oben also in die entgegengesetzte Richtung fliegt.
Mit AMS versucht man diese Fragestellung zu klären. Man weis dass Schwarze Löcher Elektronen und Positronen erzeugen. Es wurde berechnet, wie viele Positronen AMS Detekteien müsste, falls diese in das schwarze Loch hineinfallen, also sich wie ein Elektron verhalten.
Nur jetzt misst AMS viel zu viele Positronen, was ein Indiz dafür sein kann, dass Antiteilchen nicht auf die Erde fallen würden, sondern hinaufgeschleudert werden.

[Spacewalker]

Vielen Dank für Deinen Bericht, Leon.

Gerade kam im WDR noch eine passende Sendung dazu.

http://www1.wdr.de/fernsehen/wissen/...deoplayer.html

[OQDD]

Hast Du eine Milgauss mit dabei ??? Oder vielleicht sogar eine Oysterquartz ??? ........falls sich da fiese Magnetfelder tummeln sollten

Ganz spannender Bericht

VG
Lars