Wozu immer größere Teilchenbeschleuniger?

Zusammenfassung

In Diskussionen über Sinn und Zweck, Pro und Kontra von Grundlagenforschung nimmt die Hochenergiephysik einen breiten Raum ein. Häufig wird dabei die Notwendigkeit der riesigen Teilchenbeschleuniger, deren Bau und Betrieb beachtliche Summen von Steuergeldern verschlingen, in Frage gestellt. Derjenige Parameter, der die Größe einer Beschleuniger- oder Speicherringanlage (näheres hierzu in 1,2–5) und damit auch den Umfang der Investitions- und Betriebskosten im wesentlichen bestimmt, ist die Endenergie der beschleunigten Teilchen (Elektronen und Protonen, ihre Antiteilchen Positronen und Antiprotonen sowie schwerere Atomkerne), welche für die zu untersu-chenden Wechselwirkungsreaktionen zur Verfügung steht. Die Energie wird dabei im Schwerpunktssystem der Reaktionspartner (siehe I,3) gemessen. Trägt man die Endenergie der Hochenergiemaschinen, an denen in den letzten 40 Jahren Teilchenphysik betrieben worden ist oder noch betrieben wird, gegen die Jahreszahl der Inbetriebnahme graphisch auf, so ergibt sich sowohl für die klassischen Synchrotronbeschleuniger als auch für die Speicherring-Kollisionsmaschinen in guter Näherung jeweils ein exponentielles zeitliches Anwachsen der verfügbaren Energie (Abbildung I.1).