Von den Bausteinen des Universums bis zur Manipulation mit Antimaterie

Die großen Exprimente der Teilchenphysik sind nicht nur Schlüssel zu unserem Verständnis des Universums, sondern an sich auch herausragende und beeindruckende technologische Errungenschaften. Das CERN ist das größte und führende Laboratorium für Teilchenphysik in Europa und beherbergt eine komplexe Anlage von verschiedensten Beschleunigern und Detektoren, die Teilchenkollisionen wie gigantische Kameras aufnehmen. Neben der Erforschung der fundamentalen Bausteine des Universums sind die Erzeugung seltenen Isotopen für wissenschaftliche und medizinische Zwecke, das Herstellen und die Manipulation von Antimaterie oder die Bedeutung von kosmischer Strahlung bei der Entstehung von Wolken ebenso im Zentrum der Aktivitäten wie herausfordernde Aufgaben in der Datenanalyse und der Nutzung von Großrechnern und Vernetzung von Information. Diese haben letztlich auch Entwicklungen wie das World Wide Web hervorgebracht.

Studierende und junge Wissenschaftler der Universität Graz, die sich in Teilchenphysik spezialisieren, hatten nun im Rahmen einer Exkursion der Vorlesung "Collider Phenomenology" die einzigartige Möglichkeit, einige der Experimente und Einrichtungen am CERN vor Ort zu besuchen, und sich von CERN-Wissenschaftlern durch die verschiedenen Aktivitäten und Experimente führen zu lassen. Simon Plätzer, der die Vorlesung gestaltet hat und als Teilchenphysiker selbst aktiv mit Forschenden am CERN zusammenarbeitet, zeigte sich sehr erfreut, dass dies so möglich war: "Dies war sicher ein außergewöhnlicher Besuch weit über das hinaus, was normalerweise für Besucher möglich ist. Ich bin den Österreichischen Kollegen am CERN sehr dankbar, dass sie die Besuche im Rahmen dieser Exkursion so möglich gemacht haben." Mit dazu kam die glückliche Fügung, dass wenige Tage vor dem Besuch die alljährliche Winterpause der Beschleuniger eingeleitet wurde, und so Bereiche zugänglich waren, die im laufenden Betrieb nicht besichtigt werden können.

Plätzer besuchte mit den Studierenden, die im Gästehaus des CERN untergebracht waren und damit "live" Laborluft schnuppern konnten, unter anderem einige kleinere Beschleuniger und Speicherringe wie LEIR (Low Energy Ion Ring), AD (Aniproton Decellerator) und ELENA (Extra Low Energy Antiproton Ring), Experimente zur Antimaterie (an denen das Stefan Meyer Institut der ÖAW beteiligt ist), mit ALICE und CMS zwei der vier großen Detektoren am Flaggschiff-Beschleuniger LHC (an denen jeweils das Institut für Hochenergiephysik der ÖAW beteiligt ist), das CERN Rechenzentrum, sowie den gerade neu eröffneten "Science Gateway". Begrüßt wurden die Studierenden von Manfred Krammer, dem Leiter des Experimentalphysik-Departements am CERN und selbst ursprünglich am HEPHY der ÖAW tätig.

An der Universität Graz befindet sich die größte Gruppe für Theoretische Teilchenphysik in Österreich. Für die Studierenden der Theoretischen Teilchenphysik ist es wichtig, auch Kontakte zu experimentellen Methoden aufzubauen und vor Ort zu sehen, wie Theoretische Ansätze und präzise Rechnungen und Simulationen experimentell überprüft werden. Am CERN gibt es allerdings nicht ausschließlich Experimente, sondern auch eine der weltweit ausgewiesenen Theorie-Gruppen. So war es zum Abschluss des Besuches für die Studierenden aus Graz ein besonderes Highlight sich informell in einer über einer Stunde langen Diskussion mit internationalen Kollegen aus dem CERN Theorie-Departement über aktuelle Herausforderungen und Chancen in der Theoretischen Teilchenphysik auszutauschen. Neben einer Initiative, die vor Kurzem Collider-Physik und experimentelle Teilchenphysik zusätzlich im Curriculum der Physikausbildung in Graz verankerte, wird die Fortführung dieser Exkursionen die einzigartige Ausbildung in Teilchenphysik an der Uni Graz weiter bereichern.