CERN und die Zukunft des Kolliders

Kontext

Auf einen Blick

• Das CERN plant einen neuen Teilchenbeschleuniger.
• Das Projekt ist fast viermal größer als der heutige LHC.
• Der neue Collider könnte in den 2040er-Jahren in Betrieb gehen.

Wichtige Fakten

• Was: Ein neuer Teilchenbeschleuniger.
• Wann: Potenziell in den 2040er-Jahren in Betrieb.
• Wo: Unter dem Genfersee und der Rhône.
• Wer: Das CERN.
• Betrag: 15 Milliarden Franken.

Der Large Hadron Collider (LHC) des CERN hat unser Verständnis des Universums verändert. Nun will die Europäische Organisation für Kernforschung ein noch größeres Projekt verwirklichen. Und Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler unterstützen es einmütig.

Das CERN mit Sitz vor den Toren Genfs ist das weltweit führende Zentrum für Teilchenphysik. Es beruht auf der Zusammenarbeit zwischen 25 Mitgliedstaaten, zehn assoziierten Mitgliedstaaten und Beobachtern wie den Vereinigten Staaten und der Europäischen Union. Es beruht aber auch auf der Prämisse, dass manche Fragen zu groß sind, als dass die Anstrengungen eines einzelnen Landes Antworten auf sie finden könnten. Es sind Fragen wie: Woraus besteht das Universum? Warum gibt es Materie? Was geschah in den Augenblicken unmittelbar nach dem Urknall?

Die Prämisse des CERN trug 2012 Früchte, als die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, die am Large Hadron Collider (LHC) arbeiteten, die Entdeckung des Higgs-Bosons bekannt gaben. Das sogenannte Gottesteilchen verleiht den fundamentalen Teilchen Masse, also den kleinsten Bausteinen des Universums. „Ohne das Higgs-Boson wären wir nicht hier“, erklärt Fabiola Gianotti, die zehn Jahre lang, bis Januar dieses Jahres, Generaldirektorin des CERN war.

Diese Entdeckung hat jedoch ebenso viele Fragen aufgeworfen, wie sie beantwortet hat. Und nun, während der LHC die Grenze dessen erreicht, was er enthüllen kann, hat das CERN seinen bislang kühnsten Schritt in petto: einen neuen Teilchenbeschleuniger, der fast viermal größer als der LHC ist, in 200 Metern Tiefe liegt und unter dem Genfersee und der Rhône verlaufen soll. Der in Future Circular Collider oder FCC umbenannte Beschleuniger soll in den 2040er-Jahren als das größte je gebaute wissenschaftliche Instrument in Betrieb gehen – und laut seinen Befürwortern auch als das wichtigste. Sein Bau soll 15 Milliarden Franken (19 Milliarden $) kosten, und die nächste große Herausforderung für das CERN wird es sein, in einem fragmentierten geopolitischen Umfeld die nötigen Mittel aufzubringen.

„FCC ist für unser Forschungsgebiet von außerordentlicher Bedeutung, und wenn es jemanden gibt, der es verwirklichen kann, dann ist es das CERN“, sagt Maria Spiropulu, Mitarbeiterin des CERN und Forscherin am California Institute of Technology.

„Wenn ich Präsentationen halte, wähle ich immer acht oder zehn große, in der Teilchenphysik noch offene Fragen aus, und immer hat die Hälfte davon etwas mit dem Higgs-Boson zu tun“, sagt Mark Thomson, britischer Physiker und seit Januar neuer Generaldirektor des CERN. Thomson möchte verstehen, warum die 12 fundamentalen Teilchen unterschiedliche Massen haben und ob das Higgs-Boson selbst als fundamentales Teilchen anzusehen ist. Das sind Fragen, die der derzeitige LHC-Beschleuniger nicht mit ausreichender Genauigkeit beantworten kann.

Andere Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler fühlen sich von noch grundlegenderen Rätseln angezogen. Ben Kilminster, Teilchenphysiker an der Universität Zürich, ist von der Dunklen Materie fasziniert. Hinzu kommt das Rätsel, warum der Urknall mehr Materie als Antimaterie hervorgebracht hat.

„FCC kann durch unabhängige Tests die größtmögliche Zahl von Fragen beantworten“, erklärt Kilminster.

>„Das außergewöhnlichste je gebaute Instrument“? Schau dir unser Video über FCC an:

In einer ersten Phase würde FCC als das fungieren, was Physikerinnen und Physiker eine „Higgs-Fabrik“ nennen, also als eine Maschine, die unter präzise kontrollierten Bedingungen viele Higgs-Bosonen erzeugen kann. Darin würden Elektronen und Positronen in einem neuen Ring mit einem Umfang von 90,7 Kilometern kreisen – mehr als dreimal so lang wie der heutige LHC –, der 200 Meter unter der Erde verlaufen würde.

„Der Hauptzweck von FCC besteht darin, das Higgs-Boson im Detail zu analysieren und es zu nutzen, um das Universum in den Bereichen zu erforschen, die wir noch nicht verstehen“, erklärt Thomson.

In einer zweiten Phase, die möglicherweise in den 2070er-Jahren in Betrieb gehen könnte, würde derselbe Tunnel einen Protonenbeschleuniger beherbergen, der Teilchen bei Energien kollidieren lassen könnte, die zehnmal höher sind als die des LHC. Diese neue Maschine würde die derzeitigen theoretischen Hypothesen an ihre Grenzen bringen und könnte neue, schwerere Teilchen entdecken. „Man könnte Teilchen erzeugen, die etwa die zehnfache Masse der heutigen Teilchen haben“, sagt Kilminster.

Eine von 1’500 Expertinnen und Experten erstellte und vom CERN-Rat genehmigte Machbarkeitsstudie hat die wissenschaftliche Fundiertheit des Projekts bestätigt. Die Studie bewertete die wissenschaftlichen Ziele, die Geologie des Gebiets, die Kosten und die Auswirkungen.

Operative Details

Auswirkungen auf Grenzgänger

Das FCC-Projekt des CERN könnte, obwohl es keine direkten Auswirkungen auf die Grenzgänger hat, die im Tessin arbeiten, indirekte Auswirkungen auf die Region haben. Der Bau eines Teilchenbeschleunigers von solcher Größenordnung wird eine beträchtliche Menge an personellen und finanziellen Ressourcen erfordern, die den Arbeitsmarkt und die lokale Wirtschaft beeinflussen könnten.

Der Bau des FCC könnte neue Beschäftigungsmöglichkeiten für Grenzgänger schaffen, sowohl im Baugewerbe als auch im Bereich der wissenschaftlichen Forschung. Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass sich das Projekt noch in der Planungsphase befindet und die konkreten Details zu den Beschäftigungsmöglichkeiten noch nicht festgelegt wurden.

Auswirkungen auf die Mobilität

Das FCC-Projekt könnte auch Auswirkungen auf die Mobilität der Grenzgänger haben. Der Bau eines Teilchenbeschleunigers von solcher Größenordnung wird eine beträchtliche Menge an Materialien und Ausrüstung erfordern, die in die Region transportiert werden müssen. Dies könnte zu Verkehrsstaus und Verzögerungen an den Grenzübergängen wie Brogeda und Gaggiolo führen.

Umweltauswirkungen

Der Bau des FCC könnte auch Auswirkungen auf die Umwelt der Region haben. Der Bau eines Teilchenbeschleunigers von solcher Größenordnung wird eine beträchtliche Menge an Energie und natürlichen Ressourcen erfordern, was sich negativ auf die lokale Umwelt auswirken könnte.

Fazit

Das FCC-Projekt des CERN ist ein wissenschaftliches Vorhaben von großer Tragweite, das indirekte Auswirkungen auf die Grenzgänger haben könnte, die im Tessin arbeiten. Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass sich das Projekt noch in der Planungsphase befindet und die konkreten Details zu den Beschäftigungsmöglichkeiten und den wirtschaftlichen Auswirkungen noch nicht festgelegt wurden.

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Wichtige Punkte

Was Grenzgänger tun sollten

Für Grenzgänger, die daran interessiert sind, im FCC-Projekt zu arbeiten, ist es wichtig, über die Arbeitsmöglichkeiten und die Bewerbungsverfahren informiert zu bleiben. Weitere Informationen zu den Arbeitsmöglichkeiten und den Bewerbungsverfahren finden sich auf der Website des CERN.

Bewerbungsverfahren

1. Die Website des CERN besuchen, um weitere Informationen über die Arbeitsmöglichkeiten zu erhalten. 2. Ein Profil auf dem Karriereportal des CERN erstellen. 3. Sich auf die offenen Stellen bewerben, die den eigenen Kompetenzen und Interessen entsprechen. 4. An den Auswahlgesprächen und praktischen Prüfungen teilnehmen, falls erforderlich. 5. Die endgültige Entscheidung des CERN abwarten.

Nützliche Hilfsmittel

Für Grenzgänger, die daran interessiert sind, im FCC-Projekt zu arbeiten, kann der Gehaltsrechner der Website Frontaliere Ticino genutzt werden, um das Nettogehalt und die Quellensteuer zu schätzen. Außerdem kann der Währungsumrechner genutzt werden, um die Wechselkurse zwischen CHF und EUR zu vergleichen.

Schlussfolgerung

Das FCC-Projekt des CERN ist ein wissenschaftliches Vorhaben von großer Tragweite, das Grenzgängern neue Arbeitsmöglichkeiten bieten könnte. Es ist jedoch wichtig, über die Arbeitsmöglichkeiten und die Bewerbungsverfahren informiert zu bleiben.

Quelle: swissinfo.ch