Am internationalen Forschungszentrum CERN bei Genf wird das Universum im Kleinsten erforscht. Mit dabei sind Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der ETH Zürich, der Uni Zürich und des PSI. Eine Ausstellung, Führungen und eine Vorlesungsreihe an der ETH sollen einem breiten Publikum die Experimente am grössten Teilchenbeschleuniger der Welt näherbringen.
Mehr als 25 Jahre hat ETH-Rektor Günther Dissertori am CERN geforscht. «Noch immer bekomme ich Gänsehaut, wenn ich vor unseren grossen Experimenten stehe», sagte er vor drei Jahren in einem Interview. «Mit unseren Experimenten haben wir 2012 das Higgs-Teilchen entdeckt und sehr viele hochpräzise Messungen durchgeführt. Anhand der daraus gewonnenen Erkenntnisse können wir unter anderem besser verstehen, wie sich unser Universum wenige Augenblicke nach dem Urknall verhalten hat, also welche Teilchen und Kräfte es zirka einen Zehntel einer Milliardstelsekunde nach dem Big Bang gab.»
Seit Jahrzehnten erforschen Physikerinnen und Physiker wie Günther Dissertori das Universum, versuchen es zu verstehen. Eine gewaltige Aufgabe. Eines der wichtigsten Hilfsmittel dazu ist der Large Hadron Collider (LHC) am CERN. Der 27 Kilometer lange, ringförmige LHC ist der grösste und leistungsfähigste Teilchenbeschleuniger der Welt.
Rekordhohe künstlich erzeugte Energie
Teilchenbeschleuniger ähneln leistungsstarken Mikroskopen und sind das beste Mittel, um die kleinsten Bausteine des Universums zu erforschen. In diesen Anlagen werden geladene Teilchen, beispielsweise Elektronen oder Protonen, mithilfe elektrischer Felder beschleunigt. Wenn sie aufeinanderprallen, setzen sie Energie frei, wodurch wiederum neue Teilchen entstehen.
Im LHC kollidieren Protonen bei so hohen Energien, wie sie noch nie zuvor experimentell erreicht wurden. Anhand dieser Kollisionen untersuchen die Forschenden den Aufbau des Universums. Dazu analysieren sie die grundlegenden Bausteine der Materie und ihre Wechselwirkungen. Sie versuchen, eine Antwort auf wesentliche Fragen zu geben: Woraus besteht das Universum? Wie ist es entstanden? Woher stammt die Materie?
Die Daten aus den Forschungsprojekten des CERN sind öffentlich zugänglich und werden an Hochschulen und Forschungseinrichtungen weltweit analysiert. In der Schweiz sind Hunderte von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler an den Projekten des CERN beteiligt, davon rund 50 von der ETH Zürich.
Nahbarer Einblick in die Experimente
Aus den wissenschaftlichen Erkenntnissen der Teilchenphysik gehen laufend für den Alltag nützliche Anwendungen hervor. Welche das sind, und wozu sie gut sein sollen, zeigt derzeit die Ausstellung «Der Code des Universums» auf der Polyterrasse. An vier Daten gibt es kostenlose Führungen durch die Ausstellung.
Ergänzend dazu gehen zwischen dem 20. September und dem 11. Oktober 2023 vier öffentliche Vorträge den geklärten und ungeklärten Fragen des Universums nach und geben einem breiten Publikum einen vertieften Einblick in die Experimente am grössten Teilchenbeschleuniger der Welt.
Günther Dissertori startet die Vortragsreihe am Mittwoch, 20. September 2023. In seinem Vortrag «Was haben das Higgs-Boson und Alzheimer-Früherkennung gemeinsam?» baut er eine Brücke zwischen zwei Themen, die auf den ersten Blick nichts miteinander zu tun haben: die Erforschung der allerkleinsten Teilchen und der degenerativen Krankheit.
Weitere Vorträge gibt es von Prof. Dr. Rainer Wallny, Leiter Institut für Teilchen- und Astrophysik, ETH Zürich (28.9.), Prof. Dr. Lea Caminada, Physikprofessorin an der Universität Zürich und Leiterin der Hochenergiephysik-Gruppe am Paul Scherrer Institut (3.10.) sowie Dr. Katharina Müller, Geschäftsführerin Physik-Institut UZH, Universität Zürich (11.10.).
Veranstaltungen zum Thema
Kostenlose Führungen durch die Ausstellung «Code des Universums» am 20.9., 28.9., 3.10. und 11.10, Treffpunkt jeweils 17.45 Uhr auf der Polyterrasse.
Vortragsreihe «Das Universum verstehen» - Einblicke in die Experimente am grössten Teilchenbeschleuniger der Welt, am 20.9., 28.9, 3.10. und 11.10, jeweils um 18.30 Uhr im HG E3.
externe Seite Öffentliche Führung durch die Ausstellung Teilchenpysik am CERN und Gravitationswellen im Science Pavilion UZH: 10.10, 17 Uhr und 18.30, Anmeldung über die externe Seite Webseite.
Die Ausstellung «Der Code des Universums» ist Teil des Fotofestivals Open Your Eyes, das noch bis am 15. Oktober in Zürich stattfindet. Die ETH ist wissenschaftliche Partnerin des Festivals.
Lesen Sie auch das externe Seite Interview mit Günther Dissertori zum Start des Fotofestivals.
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