23.04.11 09:54 Uhr
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LHC stellt neuen Weltrekord bei der Strahlintensität auf

Der Large Hadron Collider am Schweizer Kernforschungszentrum CERN hat erneut einen Weltrekord aufgestellt. Genauer gesagt handelt es sich bei diesem Weltrekord um eine Bestmarke bei der Strahlintensität, was nach Aussage des CERN Direktors Rolf Heuer einen "Schlüssel zum Erfolg des LHC" darstellt.

Die Strahlintensität vermittelt einen ungefähren Eindruck davon, wie viele Teilchenkollisionen in dem Beschleunigerring stattfinden. Der jetzt erzielte Rekord liegt bei 4,67 * 10^32 Kollisionen pro Quadratzentimeter und Sekunde, womit der bisher geltende Rekord des Tevatron-Beschleunigers übertroffen wurde.

Weil die erhofften Entdeckungen, etwa das Higgs-Boson, äußerst seltene Kollisionsprodukte sind, ist die Anzahl der stattfindenden Kollisionen entscheidend für einen erfolgreichen Nachweis. Der Betriebsplan sieht vor, dass der LHC mit einer kurzen technisch bedingten Pause bis Ende 2012 durchlaufen soll.


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WebReporter: alphanova
Rubrik:   Wissenschaft
Schlagworte: Weltrekord, CERN, LHC
Quelle: www.astropage.eu

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23.04.2011 09:54 Uhr von alphanova
 
+24 | -4
 
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Solche Zahlen sind kaum vorstellbar, aber Weltrekorde dieser Art zeigen ganz gut, zu welchen Leistungen der LHC fähig ist. Ich bin gespannt, was die Teams alles entdecken, wenn der LHC erstmal mit voller Energie arbeitet.
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23.04.2011 09:56 Uhr von Win7
 
+11 | -16
 
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Ähhh: ja ?

Gemein, meine Intelligenz reicht für diese News nicht. :-(
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23.04.2011 11:15 Uhr von the_scientist
 
+7 | -1
 
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@alphanova: Strahlintensität oder Luminosität? Ich habe gelesen, dass es einen Rekord für die höchste Lumonsität gegeben hat, nicht für die Strahlintensität. Die Luminosität gibt die zu erwartende Ereignisrate (Kollisionen) bei der Durchdringung von gegenläufigen Teilchenstrahlen an. Ich würde aber vermuten, dass für eine Steigerung der Ereignisrate auch eine Steigerung der Strahlintensität erfoderlich ist. Im Fall des LHC gehe ich von einer verbesserten Fokussierung der Strahlengäng im Interaktionspunkt aus.

Für Interessierte sei die folgende Seite wärmstens empfohlen. Sie ist sehr ausführlich und topaktuell, da sie direkt vom CERN betrieben wird!

http://www.lhc-facts.ch/...

P.S: Danke für die News...ich hatte das LHC-Projekt in ltzter Zeit etwas aus den Augen verloren...
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23.04.2011 11:41 Uhr von lina-i
 
+0 | -8
 
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Warum wird eine Fläche: von einem Quadratzentimeter angegeben, wenn die Strahldicke des LHC nur ca. 17µm beträgt?

Ist das nur ein hypothetischer oder errechneter Rekord?

Eine Deutsche Informationsseite für den LHC wirbt mit anderen Zahlen, die viel realistischer erscheinen:

"Die schnellste Protonen-Rennbahn auf unserem Planeten...

Läuft der LHC mit Höchstleistung, rasen die Protonen 11 245 Mal pro Sekunde durch den LHC-Beschleunigerring und erreichen beinahe Lichtgeschwindigkeit. Zwei Protonenstrahlen kreisen mit einer maximalen Energie von 7 Tera-Elektronenvolt (TeV) und prallen mit 14 TeV aufeinander. Insgesamt wird es pro Sekunde bis zu einer Milliarde Proton-Proton-Kollisionen geben, mehr als je zuvor."
Quelle: http://www.weltmaschine.de/...

Wenn man sich mal vor Augen führt, dass ein Kubikcentimeter festes Aluminium ca. 6×10^22
Atome enthält und unter der Voraussetzung, dass jedes Atom kollidiert, müsste man pro Sekunde (und Seite) 10 000 000 000 dieser Aluminiumwürfel (10^10) abschießen. Wenn ich diese Würfel aneinander reihe, komme ich auf eine Länge von 10 000 000 000 cm oder 100 000 000 m oder 100 000km.

So lang ist nicht einmal der gesamte Speicherring, der hat doch nur einen Umfang von 26,659 km.

Da wird einem schnell klar, dass diese Zahlen mit der Realität nichts zu tun haben.

[ nachträglich editiert von lina-i ]
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23.04.2011 12:08 Uhr von alphanova
 
+5 | -1
 
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@the_scientist: richtig, allerdings ist in der CERN Pressemeldung von "Beam Intensity" die Rede. Hätte ich es Luminosität genannt, hätten sich viele User wieder gewundert, weil Luminosität oft mit Helligkeit gleichgesetzt wird. Intensität hielt ich deswegen für allgemein verständlicher.


@lina-i
ich halte mich an die Originalpressemeldung vom CERN und dort wurde dieser Zahlenwert genannt, der offenbar auch korrekt ist.
Der bisherige Rekord vom Tevatron lag bei etwas über 4 * 10^32 pro Quadratzentimeter und Sekunde.
Bei maximaler Leistungsfähigkeit soll der LHC sogar 10^34 pro Quadratzentimeter und Sekunde erreichen.
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23.04.2011 12:24 Uhr von lina-i
 
+1 | -4
 
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Nehme ich mal die Zahlen aus dem: Link von the_scientist, ergibt sich folgendes Bild (dort ist ja auch die Luminosität von 4.7 x 1032 cm-2s-1 angegeben):

Protonenmodus:
max. Anzahl Protonenpakete: 2808
Anzahl Protonen pro Paket: 115 Milliarden (115 000 000 000)

1,15 * 10^11 Protonen pro Paket mal 2808 Pakete ergibt 3,23*10^14 Protonen in einem Ring. Das reicht nicht, um auf die in der News genannte Anzahl an Kollisionen zu kommen. Es darf dabei nicht vergessen werden, dass der LHC nicht einfach nachgefüllt werden kann. Das Füllen des LHC dauert 4 min 20s pro Ring, die Beschleunigung auf 7 TeV etwa 20 min.

Wozu dienen dann diese wahnsinnig hohen Zahlen an Kollisionen, die in keinem realistischen Zusammenhang mit den tatsächlichen Begebenheiten stehen?

[ nachträglich editiert von lina-i ]
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23.04.2011 12:37 Uhr von alphanova
 
+4 | -1
 
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lina-i: das ist die Anzahl der zu erwartenden (Kollisions-)Ereignisse. dort treffen zwar Protonen aufeinander, aber ich denke dass damit nicht nur die Protonenkollisionen gemeint sind, sondern auch die Kollisionen, die sich aus bzw mit den "Trümmern" der Teilchen ergeben. Die Anzahl der tatsächlichen Proton-Proton-Kollisionen dürfte entsprechend geringer sein.


edit: ich hatte recht..

"Beim LHC soll eine Luminosität von 10^34 pro Quadratzentimeter und Sekunde (10^34 /(cm2 · sec)) erreicht werden. Das heißt in einer Sekunde würden auf einem Quadratzentimeter unvorstellbare 10^34 Kollisionen stattfinden – das ist eine 1 mit 34 Nullen! Die Zahl der wirklich interessanten harten Proton-Proton Kollisionen mit etwa 20 pro Strahlkreuzung allerdings sehr viel kleiner. Im Jahr 2010 hat der LHC eine Luminosität von 10^32 pro Quadratzentimenter und Sekunde erreicht und damit einen wichtigen Meilenstein erreicht."

http://www.weltmaschine.de/...

[ nachträglich editiert von alphanova ]
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23.04.2011 14:00 Uhr von lina-i
 
+0 | -2
 
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@ alphanova: Ich stelle mit meinen Kommentaren nicht die Richtigkeit der News in Frage, ich versuche nur, die News zu verstehen.

Wenn schon die großen Protonen nur so selten zusammen stoßen, wie sollen dann die sehr viel kleineren Trümmer so oft von Protonen getroffen werden? Zumal die Protonenstrahlen auf einen Durchmesser von 17µm fokussiert werden, während die Trümmer in alle Richtungen entweichen können. Diese würden den Protonenstrahl selbst verunreinigen, wenn sie auch mit dem Protonenstrahl weiter fokussiert werden würden.

Selbst wenn man die Anzahl der Kollisionen auf einer Fläche von 0,0000027889 cm² auf eine Fläche von 1cm² hochrechnet, sind das höchstens 6 Nullen, die der Zahl aufaddiert wurden.

Oder wurde der Rekord mit Bleiionen erzielt, die außer ihres größeren Volumens auch sehr viel mehr Trümmerteile abgeben?

Wenn man bei physikalischen Versuchen die Zahlen derart verdreht, müsste dann nicht bei jedem Hochspringer die Körpergröße zur gesprungenen Höhe in Relation gesetzt werden, um die Hochsprung-Weltrekorde vergleichbar zu machen? Was ist ein schön-gerechneter Weltrekord dann noch wert?
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23.04.2011 14:36 Uhr von alphanova
 
+4 | -0
 
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lina-i: Schönrechnen kann man nur Zahlen (Statistiken usw), die einem nicht in den Kram passen oder sonstwie ungelegen kommen.

dieser Rekordwert ist aber ein objektives Maß für die Ereignisrate, die besonders wichtig für den weiteren Verlauf der Experimente ist. Weil die Wissenschaftler ja Fortschritte erzielen wollen, würden sie sich mit einer Schönrechnung der eigenen Zahlen nur ins eigene Fleisch schneiden..

zur genauen Durchführung der Messungen stand leider nichts in der Pressemeldung vom CERN, aber wenn ich da noch einen aktuellen Artikel finden sollte, in dem die Vorgehensweise erklärt wird, kann ich ein Update machen.
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23.04.2011 17:40 Uhr von lina-i
 
+0 | -3
 
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Wikipedia brachte mal wieder Licht ins Dunkel Die Luminosität ist ein Maß für die Effizienz eines Stoß-Experiments bzw. ein Wert, der die Qualität eines Teilchenstrahls wiederspiegelt. Die Luminosität berechnet sich sehr vereinfacht aus:

L = (Anzahl der Teilchen pro Teilchenpaket [Strahl1]) * (Anzahl der Teilchen pro Teilchenpaket [Strahl2]) * (Anzahl der Teilchenpakete pro Ring) * (Rotationsfrequenz der Pakete im Ring) / (Querschnitt des Protonenstroms) in cm².

Aus dieser Formel erkennt man, dass sich daraus keine Anzahl der Kollisionen ergibt. Es ist nur die bereitstehende Menge an Teilchen für eine Kollision dividiert durch Strahlquerschnitt und Sekunde.

Um die zu erwartende Ereignisrate N (Kollisionen) zu berechnen, muss man die Luminosität mit dem Wirkungsquerschnitt multiplizieren. Der Wirkungsquerschnitt ist ein Maß für die Wahrscheinlichkeit, dass eine Kollision von zwei aufeinander zu fliegenden Protonen statt findet. Aufgrund der Abstoßung der Protonen untereinander in einem Paket ist der Raum zwischen den Protonen entsprechend groß und damit ist auch die Wahrscheinlichkeit äußerst klein (im Bereich von 10^-25). Damit erklärt sich dann auch die "kleine" erwartete Anzahl von bis zu 1 000 000 000 Kollisionen pro Sekunde.

Gemein ist, dass auf der Seite http://www.weltmaschine.de/... sogar ein "Experte" die Luminosität falsch beschreibt.

Bei Wikipedia wird auch angegeben, dass sich die Luminosität beim LHC auf reine Protonon-Protonen-Kollisionen bezieht:

"Die bisher in pp-Kollisionen erreichte maximale Luminosität liegt bei 4,8·1032 cm-2s-1."

Im Tevatron werden aber Protonen mit Antiprotonen beschossen, daher ist der direkte Vergleich eigentlich nicht korrekt (Äpfel und Birnen). Damit will ich ausdrücken, dass die Luminosität des LHC die des Tevatron bereits übertroffen hätte, wenn sie beim LHC nur halb so hoch gewesen wäre.

[ nachträglich editiert von lina-i ]
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24.04.2011 00:22 Uhr von Akataro
 
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Bahnhof: ich versteh nur bahnhof

ist die news nun gut oder nicht gut
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24.04.2011 00:42 Uhr von unomagan
 
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Hehe: gute News, auf in die Zukunft :)
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24.04.2011 14:32 Uhr von Earaendil
 
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gut wenigstens scheint diese teure salatschleuder zu funktionieren .. hoffentlich "findet" man auch bald mal was.

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