Studieren im größten Labor weltweit

Dortmund. Der Teststrahl bewegt sich in atemberaubender Geschwindigkeit. Der Forschungsfortschritt brauchte und braucht einen sehr viel längeren Atem. Anfang Juli hielten Prof. Gößling und sein Team vom Lehrstuhl für Experimentelle Teilchenphysik der TU Dortmund den Atem an: Am CERN, dem Europäischen Kernforschungszentrum im Kanton Genf wurden - auch mit Hilfe Dortmunder TU-Entwicklungen - neue Hinweise gefunden, die einen entscheidenden Durchbruch bringen könnten, auch dem Urknall auf die Schliche zu kommen.

Es wurden erstmals Hinweise auf das „Higgs-Boson“ gefunden. Laien kennzeichnen dies als „Gottesteilchen.“ Prof. Gößling hält nichts von dieser Bezeichnung. Sie sei blasphemisch, keine Kategorie für Physiker. Beim „Higgs-Boson“ - benannt nach dem Physiker Peter Higgs - handelt es sich um einen Baustein, mit der Teilchenphysiker das Weltgebäude erklären. (Info für Interessierte im Internet: http://de.wikipedia.org/wiki/Higgs-Boson).

Enorme Rechnerkapazitäten

Das CERN - „das größte Labor der Welt“, wie Gößling umschreibt - verfügt über den größten Testsspeicherring weltweit. Ein Teststrahl rast fast mit Lichtgeschwindigkeit bei einer Temperatur von 270 Grad Celsius minus im 27 Kilometer langen Testspeicherring, um Teilchen zur Kollision zu bringen. Die Ergebnisses dieser Kollisionen im „Large Hadron Collider“ des Speicherrings werden dokumentiert: Durch einen Pixel-Detektor, der fast unvorstellbare 40 Millionen Aufnahmen pro Sekunde liefert. Gößling: „Das kann man sich wie eine Höchstleistungs-Kamera vorstellen.“

Um die Aufnahmen dieser „Kamera“ auswerten zu können, sind enorme Rechnerkapazitäten notwendig. Zum weltumspannenden Netz dieser 10.000 Rechner, die fürs CERN aktiviert werden, zählen auch 256 Rechner der TU-Dortmund. Beim jüngsten „Big-Bang“ lieferten die „Kamera“ und die anschließende Rechnerauswertung die Hinweise auf das „Higgs-Boson“.

Drei Doktoranden am CERN

Im Rahmen des „Atlas-Experiments“ arbeiten die Dortmunder mit rund 160 weiteren Instituten von allen Kontinenten zusammen. Sie wirkten wesentlich mit beim Bau des Pixel-Detektors, der „Kamera“. Sie entwickelten, testeten und bauten Silizium-Sensoren, die auf Pixel-Modulen verbaut wurden. Das Rohmaterial - Wafer - hierfür kam von der Firma CIS in Erfurt.

InfoBereits seit drei Jahren laufen bei den TU-Teilchenphysikern die Vorbereitungen, damit die nächste Generation der Detektoren und Sensoren - mit noch höherer Leistung - zur Verfügung stehen. Gößling: „Wir hoffen, dass unsere ersten Module noch bis 2020 laufen.“ Gefördert wird die Forschung vor allem vom Bundesforschungsministerium.

Gegenwärtig sind aus Dortmund drei Doktoranden und auch ein studentisches Team am CERN. Die Zahl der Reisen, die er selbst in den zurückliegenden zwei Jahrzehnten zum Testspeicherring machte, zählt Gößling nicht mehr: „Einmal waren es 30 in einem Jahr.“ Die Dortmunder Nachwuchswissenschaftler am CERN sind vor allem in einer großen Halle - in dem ein „Testbeam-Gebiet“ unterhalten wird - damit beschäftigt, neue Ideen zu erproben und für die Qualitätsüberwachung der Dortmunder Komponenten im LHC zu sorgen.