Zusammenfassung
Für die Entdeckungen in der Teilchenphysik spielen immer größere Teilchenbeschleuniger mit immer höheren Energien eine entscheidende Rolle. In Kreisbeschleunigern wie dem LHC werden Teilchen durch starke Magnetfelder abgelenkt und durchlaufen immer und immer wieder eine Beschleunigungsstrecke mit hohen elektrischen Feldern. Dabei werden die Teilchen über Stunden in einer Vakuumröhre gespeichert und an einigen Punkten zur Kollision gebracht.
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Notes
- 1.
Um die Geschwindigkeit auszurechnen, machen wir uns zunutze, dass die gewonnene Energie \(E = q \times U\) der kinetischen Energie \(E_{{\text {kin}}} = \frac{1}{2} m_p v^2\) entspricht. Nach einer kurzen Umformung erhalten wir für die Geschwindigkeit v schließlich: \(v = \sqrt{2 \, U \frac{q}{m_p}}\), mit der Masse des Protons \(m_p\) von \(1{,}672\times 10^{-27}\) kg.
- 2.
Bei einer Energie von 6,5 TeV im LHC fliegen die Protonen mit 99,999999 % der Lichtgeschwindigkeit und sind damit lediglich um 3 m/s oder 11 km/h, der Geschwindigkeit eines Joggers langsamer als das Licht.
- 3.
Mehr dazu im essential ,,Neustart des LHC: die Experimente und das Higgs“.
- 4.
Das Bevatron erhielt seinen Namen als Abkürzung von B illions of eV Synchro tron für seine Energie im GeV-Bereich (Milliarden eV). Im US-amerikanischen entspricht one billion = 10\(^9\) (eine Milliarde), während im deutschen Sprachgebrauch eine Billion = 10\(^{12}\) bedeutet.
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Hauschild, M. (2016). Teilchenbeschleuniger – wie geht das?. In: Neustart des LHC: CERN und die Beschleuniger. essentials. Springer Spektrum, Wiesbaden. https://doi.org/10.1007/978-3-658-13479-2_5
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Publisher Name: Springer Spektrum, Wiesbaden
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Online ISBN: 978-3-658-13479-2
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