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LHC

Physik der Elementarteilchen, Teilchenbeschleuniger; insbs. eine einführende Artikelserie in das Thema
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Beitrag von gravi » 8. Aug 2008, 19:00

Na also, darauf haben wir nun schon sooo lange gewartet!

Es wird aber noch eine Weile dauern, bis wir die ersten Überraschungen erfahren.
Doch stellt der LHC sicherlich einen enormen Meilenstein in der Entwicklung der Physik dar!

Gruß
gravi
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Beitrag von breaker » 8. Aug 2008, 23:36

Ich hab vor kurzem gehört, die messen da erstmal 5 Jahre, bevor man ein Ergebnis erwarten kann. Stimmt das? Wann kann man wohl mit ersten Ergebnissen rechnen?

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Beitrag von tomS » 12. Aug 2008, 07:41

Fünf Jahre ist übertrieben, aber so ein Jahr wird es wohl schon dauern. Es hängt stark davon ab, welche Effekte man sucht und bei welchen Energien.

Z.B. sind leichte Higgs-Teilchen zwar "leichter" zu erzeugen als schwere, jedoch ist ihre Signatur von anderen Effekten überlagert. Um eine gute Statistik zu erhalten, muss man entsprechend länger messen.

Bei der Supersymmetrie ist es ähnlich, je nach dem in welchem Energiebereich sie sich zeigt und welches Modell im Detail realisiert ist, wird man gesicherte Ergebnisse früher oder später erhalten.

Das hängt auch damit zusammen, dass man über die Jahre die sogenannte Luminosität verbessern kann, das ist im wesentlichen die "Ausbeute", also die Ereignisrate = Anzahl der Kollisionen pro Sekunde. Diese hängt zum einen vom Wirkungsquerschnitt einer Reaktion ab (das sowas wie die für eine bestimmte Reaktion wirksame "Querschnittstfläche" eines Teilchens), zum anderen von der Dichte bzw. der Fokussierung der Teilchen im Strahl. Letztere kann man über die Jahre durch Fine-Tuning optimieren.

Ich hab mal ein paar Daten aus dem Internet zusammengetragen; alles ziemlich vage und aus unterschiedlichen Quellen; trotzdem vermitteln sie vielleicht einen Eindruck, über welche Zeiträume so ein Experiment läuft:

2009: SUSY @ 1 TeV
2010: Higgs @ 2 TeV
2012: add. dim. @ 9 TeV
2014: Compositenes @ 40 TeV (Signale für zusammengesetzte Quarks)
2017: SUSY @ 3 TeV
Gruß
Tom

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Beitrag von tomS » 9. Sep 2008, 21:11

Gruß
Tom

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Beitrag von gravi » 10. Sep 2008, 19:14

Ja, das war in den Medien nicht zu überhören (ich hatte den ganzen Tag das Radio auf der Arbeit laufen).
Seltsam nur, das man dort erst heute etwas davon publiziert, wie lange fieberten wir "Eingeweihten" diesem Tag schon entgegen!?

Nun, morgen spricht kein Mensch mehr darüber, aber wir hier bleiben garantiert am Ball! :D

Gruß
gravi
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Beitrag von Maclane » 10. Sep 2008, 22:19

Jap, auch bei Spiegel Online und anderen Seiten gab es in den letzten Tag so etwas wie einen kleinen Hype - aber so wie es aussieht wohl eher wegen dem Prof. Rössler oder wie der hieß.
Jaja, wenns irgendwo ein bisschen Panik zu verbreiten gibt, sind die Medien immer vorne mit dabei. :mrgreen:

Aber so gesehen hat der Herr R. aus T. dem Projekt vielleicht noch einen Gefallen getan, weil so der Otto Normalmediensklave auch mal mitkriegt, was an der Spitze der Forschung gerade los ist. ;)

Gruß Mac
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Beitrag von derNeugierige » 11. Sep 2008, 15:38

Hier und hier gibt es noch ein paar Informationen.
Naja und wie ich finde, haben die Medien, hauptsächlich das Fernsehen kaum Aufklärung betrieben. Wenn ich als Laie die Nachrichten geschaut hätte, würde ich denken, dass Schwarze Löcher entstehen, welche die Erde verschlingen. n-tv meint zudem, dass Protonen die kleinsten Bausteine der Materie sind.

Man sieht, was Medien alles anrichten können.

DerLHC-Schlagzeilen-Checkist auch nett.

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Beitrag von derNeugierige » 11. Sep 2008, 17:08

Siehe auch mal hier :lol:

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Beitrag von wilfried » 11. Sep 2008, 18:22

Liebe Freunde

Kollege Prof. Rössler sieht die Welt mit seinen Augen. Eindrucksvoll ist sein Experiment mit der aufgebalsenen Erde und wie er selbige mit einem Dorn entlüftete.

Das Kollege Rössler sogar eine Klage einreicht und sich hier versucht zu etablieren und seine Kinder einen Raumschiffplatz wünscht, naja, das ist halt so.

Sogar Obama wurde von ihm zur Hilfe gerufen...

Meine Meinung dazu:

Dieser Chemiker soll bei seiner Chemie bleiben und wenn sich denn mt Physik beschäftigt, dann bitte ernsthaft. Das zeigen einer wunderschönen Gleichung, die in diesem Zusammenhang auch noch falsch oder besser völlig unzureichend ist, denn sie stellt das Problem nicht dar, reicht allenfalls für Teeküchenphysik. Ich finde es schade, daß an und für sich etablierte Leute sich deratig echauffieren.

Ich denke mal, wir werden noch eine menge im nächsten Jahr hören. Ob sich Higgs bestätigt...hmmmm da habe ich so meine Zweifel. 7TeV sind doch ein wenig zu wenig...eventuell.

Aber was ich glaube ist, daß wir wesentlich bessere Erkenntnisse erhalten, neue Effekte sehen, die weitere Aufschlüsse geben.

Die sogenannte "final solution" die Bestätigung, daß unsere Physik LQG oder strring oder Higgs stimmt wird auf eine neue Ebene gestellt werden.

Warten wir es mal ab, wir erleben doch wirklich eine wahnsinnig spannende Epoche und sind live dabei.

Gruß

Wilfried
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Beitrag von tomS » 12. Sep 2008, 07:59

Zum Higgs: wenn es entsprechend des Standardmodells existiert, dann wird es vom LHC gefunden werden! D.h. ein schwerers Higgs als beim LHC messbar wird vom Standardmodell praktisch ausgeschlossen.

Umgekehrt: Wenn das LHC kein Higgs findet, dann nicht weil dieses zu schwer wäre, sondern weil es nicht existiert (entgegen dem Standardmodell). Damit wäre das Standardmodell in ernsthaften Schwierigkeiten!
Gruß
Tom

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Beitrag von wilfried » 12. Sep 2008, 08:39

Tag zusammen

Tom, ist das nicht eine kühne Beahuptung:
Umgekehrt: Wenn das LHC kein Higgs findet, dann nicht weil dieses zu schwer wäre, sondern weil es nicht existiert (entgegen dem Standardmodell). Damit wäre das Standardmodell in ernsthaften Schwierigkeiten!
Ich erinnere an unsere aktuelle Diskussion mit Al. Al sagt durchaus zurecht, der Higgs Mechanismus ist konstruiert. Ich habe selber das Problem mal behandelt und im Forum meine handschriftlichen Berechnungen gestellt.
Wenn ich darin sehe, wie die Eichungen (unitäre, T´Hooft) angewandt werden nur um zum Yang-Mills und Fermi term noch den Higgs Term einbauen zu können, na da kommen mir auch meine Zweifel, obgleich ich kein gelernter Quantenmechaniker bin.

Ein anderer Punkt ist auch die Higgs-Masse, denn damit beseitigt man in supersymmetrischen Modellen das fine tuning. Jedoch ist es beileibe nicht geklärt, wie es denn zu dieser Hierarchie kommt.

Das sind die Hauptgründe, weshalb ich zu Deiner Meinung "kühn" sage. Wenn kein Higgs entdeckt wird kann das zur Zeit alles bedeuten.

Als eines meiner favorisierten Ergebnisse der LHC Experimente sehe ich erst einmal die Bestätigung oder Erweiterung des Standardmodells an. Mal sehen, welche Energien oder gar Teilchen wir noch entdecken .. auc hinteressant ist die Frage der Dmensionalitäten: werden die aufgerollten Dimensionen in der Tat sichtbar werden, ja gibt es sie denn überhaupt?

Wie sicher sind denn die Ergebnisse mit der Theorie vereinbar, muß eventuell die Theorie überarbeitet werden?

Das ist, was ich erwarte und mit Higgs, da warten wir mal ab, da wird sich noch etwas tun, aber erst im post-LHC Stadium. MEINE MEINUNG!

Gruß

Wilfried
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Beitrag von gradient » 12. Sep 2008, 10:49

Kennt ihr schon die Webcam am LHC?
http://www.lhc-live.com/
:lol:

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Beitrag von tomS » 13. Sep 2008, 15:58

Lies dir meine Aussage nochmal genau durch:
Wenn das LHC kein Higgs findet, dann nicht weil dieses zu schwer wäre, sondern weil es nicht existiert.
Mit "existieren" meine ich, dass "ein Higgs so existiert, so wie es das Standardmodell vorhersagt". Natürlich könnte es auch ein wenig anders sein, oder etwas ganz anderes, oder was weiß ich. Aber das Standardmodell macht recht präzise Aussagen bzgl. der Eigenschaften des Higgs: Massenbereich, Kopplungen, Zerfälle => experimentelle Signaturen (entgegen der gewöhnlichen Aussage, kann der Massenbereich tatsächlich berechnet werden, allerdings nicht mit der klassisschen LAgrangedichte, sondern nur mit Methodenm der QFT).

Demach bleibe ich dabei: wenn es nicht gefunden wird (oder wenn etwas anderes gefunden wird, was das Standardmodell so nicht voraussagt), dann ist das Standardmodell in Schwierigkeiten.
Gruß
Tom

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Beitrag von gravi » 8. Dez 2008, 19:02

Das ist aber sehr schade!

Wo wir nun doch schon sooo lange gewartet haben.
Allerdings muss man selbstverständlich auch Verständnis haben. Das ist ja eine derart komplexe Maschine, dass irgendwelche Fehler fast vorprogrammiert scheinen.

Auf jeden Fall aber behalten wir den LHC im Auge...

Gruß
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Re: LHC

Beitrag von gravi » 22. Jun 2009, 19:36

Na, das wird aber auch langsam Zeit!
Schließlich warten wir schon lange genug auf spannende neue Erkenntnisse :wink:

Danke für den Link!

Gruß
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Re: LHC

Beitrag von gravi » 24. Nov 2009, 18:23

Ja, das ist doch ein gute Nachricht! :well:

Ein wenig müssen wir aber wohl noch warten, bis er mit "Volldampf" laufen wird.
Ich bin mir aber fast sicher, dass uns dann einige Überraschungen erwarten...

Gruß
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Re: LHC

Beitrag von gravi » 1. Dez 2009, 18:53

Das ist schon mal ein schöner Erfolg!
Wir dürfen gespannt sein, was da noch nachfolgt!

Gruß
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Re: LHC

Beitrag von wilfried » 4. Dez 2009, 22:53

Tag zusammen

auf dieser Seite kann man sich informieren, was es beim LHC an Neuigkeiten gibt:

http://lhc.web.cern.ch/lhc/News.htm

Gruß

Wilfried
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Re: LHC

Beitrag von PeterM » 24. Feb 2010, 19:40

Hallo an alle,

ich habe ein Online-Teilchenbeschleuniger gefunden. Ob man damit ernsthaft etwas berechnen kann, entzieht sich meiner Kenntnis.

http://jumk.de/atomic-collider/teilchen ... uniger.php

Zum Teilchenbeschleuniger selbst habe ich aber einige Fragen.

1. Wie schafft man es, dass die Atome Lichtgeschwindigkeit erreichen?

2. Wie ist es möglich, diese Atome zu “lenken“. Sie fliegen ja nicht geradeaus, sondern im Kreis?

3. Wenn die Atome kollidieren und es bildet sich vielleicht ein SL, ist das dann messbar oder anders nachweisbar?




Gruß

Peter

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Re: LHC

Beitrag von tomS » 24. Feb 2010, 21:59

1.) es handelt sich nicht um Atome, sondern (im Falle des LHC) um Protonen, das sind Bestandteile des Atomkerns; die Beschleunigung entsteht durch einen Resonator, in den el.-mag. Wellen eingespeist werden, die die Protonen "antreiben". Im weitesten Sinne funktioniert das wie eine Mikrowelle, nur dass Frequenzen etc. exakt abgestimmt sind und alles natürlich wesentlich effizienter und bei höheren Energien arbeitet.

2.) Dazu nutzt man eine Kombination aus verschiedenen Magneten mit extrem starken Magnetfeldern, die die Teilchenstrahlen sowohl ablenken als auch fokussieren; zwischen den Magneten fliegen die Teilchen exakt geradeaus. Die Ablenkung durch die Magneten basiert auf der Lorentzkraft; die z.B. in den Röhrenfernsehern angewandt wurde.

3.) Das kommt darauf an ... Ich kenne die exakte Nachweismethode für die SLs nicht; ich glaube nicht an ihre Entstehung

Zum Thema Teilchenbeschleuniger ... http://www.weltderphysik.de/de/247.php
Gruß
Tom

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Re: LHC

Beitrag von gravi » 25. Feb 2010, 18:56

@PeterM:

zu 1: Weder Atome noch sonst etwas Materielles kann auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigt werden. Einzelne Teilchen können im LHC oder anderen Beschleunigern auf fast Lichtgeschwindigkeit gebracht werden, mehr aber auch nicht. Um exakt c zu erreichen, wäre eine unendliche Energiemenge aufzuwenden.

Gruß
gravi
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Re: LHC

Beitrag von tomS » 25. Feb 2010, 19:18

Danke für die Korrektur; laut Wikipedia sind es am LHC (in der Endausbaustufe) für die Protonen ca. 99,9999991 % der Lichtgeschwindigkeit. Damit hat ein Proton ca. das 7500-fache seiner Ruheenergie.
Gruß
Tom

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Re: LHC

Beitrag von PeterM » 30. Mär 2010, 10:27

Anbei ein Bericht über den Teilchenbeschleuniger.

http://www.welt.de/wissenschaft/urknall ... adcomments



In diesem Zusammenhang möchte ich aber noch mal wegen der Schwarzen Löcher nachfragen.

Sind SL nachgewiesen oder nicht?

Falls im Teilchenbeschleuniger tatsächlich SL entstehen sollten, lassen die sich dann überhaupt nachweisen?

Es geht mir nicht um die Berechnung, sondern lediglich um den sichtbaren Beweis ihrer Existenz..

Ich stelle mir den Nachweis relativ schwer vor. Wenn zwei unscheinbare Protonen kollidieren, wie klein wird dann erst das SL.

Wenn sich durch den Teilchenbeschleuniger Schwarze Löcher tatsächlich nachweisen lassen, dann ist doch schon etwas wesentliches erreicht worden.



Viele Grüße

Peter

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Re: LHC

Beitrag von wilfried » 30. Mär 2010, 11:12

Guten Tag PeterM

erst mal tief, tief durchatmen...

wir brauchen uns bzgl. der möglicherweise entstehenden SLs keine Sorgen zu machen, dann wenn überhaupt sind diese winzigst udn werden sofort zerstrahlen. Das passier auch in der Hochatmosphäre.

Der Nachweis??? Wenn dieser überhaupt gelingt, dann allenfalls über einen unerwarteteten Schauer sehr hochengeretischer Strahlung oder über irgendwelche Effekte, die so noch nie in einem Beschleuniger gesehen wurden. Was das sein kann, vermag ich nicht zu sagen.

Eventuell sind es Teilchen, die nicht durch Kollisionen entstehen können, Strahlung, die nicht durch die Kollision selber erklärt wird, völlig andere Bahnen der aufgezeichneten Spuren nach der Kollision.

Mal sehen. Aber wie gesagt: ich weiss es nicht und mir ist nienamnd bekannt, der dies weiss.

Netten gruß

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Re: LHC

Beitrag von tomS » 30. Mär 2010, 12:03

Hallo Peter,

hast du den Thread viewtopic.php?f=14&t=1282&start=15&hili ... r+LHC+Mini schon mal gelesen?

Der Nachweis wäre wie von tensor beschrieben zu führen. Problematisch ist dabei folgendes:
- Diese Prozesse müsste es auch in der Atmosphäre geben, ein Nachweis hat bisher nicht stattgefunden (evtl. aber auch, weil sie sich nicht signifikant von anderen Ereignissen unterscheiden)
- Die Zerstrahlung eines SLs über die Hawkingstrahlung wird (näherungsweise) für astronomische SLs abgeleitet; die Anwendbarkeit der Näherung für Mini-SLs ist mehr als fraglich
Gruß
Tom

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