Die Momente nach dem Urknall

Der Large Hadron Collider (LHC), der leistungsfähigste Teilchenbeschleuniger der Welt, wird seit 2018 für etwa zwei Jahre gewartet, repariert und teils erneuert. Wenn er in Betrieb ist, rasen Protonen und Ionen mit 99,99 Prozent Lichtgeschwindigkeit durch den rund 27 Kilometer langen Tunnel und prallen aufeinander. Vier Detektoren, die in Genf entwickelt wurden, sind in unterirdischen Hallen entlang des Tunnels installiert. Einer dieser Detektoren ist Alice (Abkürzung für „A Large Ion Collider Experiment“). Dabei simulieren die Cern-Physiker die Momente nach der Entstehung des Universums vor 14 Milliarden Jahren: Blei-Ionen werden im LHC aufeinandergeschossen, um QuarkGluon-Plasma zu erzeugen. Dieser Begriff bezeichnet den Zustand, den die Materie kurz nach dem Urknall hatte. Das Experiment soll die Momente nach der Entstehung des Universums nachvollziehbar machen. Alice lässt die Spuren der Kollisionen sichtbar werden, die Physiker werten dann riesige Datenmengen aus. Grundlegend für die Arbeit ist das Standardmodell der Teilchenphysik, das alle Elementarteilchen und ihre Wechselwirkungen beschreibt. Mit ihm erklären die Physiker den Aufbau von Materie. Doch es gibt offene Fragen: So besteht ein Viertel des Universums aus Dunkler Materie, diese lässt sich aber nicht mit dem Standardmodell erklären. Ein Ansatz dafür wäre die Supersymmetrie – und unter anderem dieser will das Cern mit dem geplanten Future Circular Collider (FCC) auf die Spur kommen. (dre)