LHC stoppt für Upgrade zur Dunkle-Materie-Suche
Der Large Hadron Collider (LHC) am europäischen Forschungszentrum CERN bei Genf nimmt den Betrieb vorläufig auf, um sich für eine umfassende Modernisierung zurückzuziehen. Das weltweit leistungsstärkste Teilchenbeschleunigersystem wird für vier Jahre stillgelegt, bevor es im Juni 2030 als High-Luminosity-LHC (HL-LHC) wieder anlaufen soll. Die Umbaumaßnahmen zielen darauf ab, die Kollisionsrate signifikant zu erhöhen und die Suche nach dunkler Materie sowie weiteren rätselhaften Phänomenen der Frühzeit des Universums zu intensivieren. Die zentrale Innovation besteht in einer etwa zehnfachen Steigerung der Luminosität. Durch den Einbau neuer supraleitender Magneten und den Austausch kritischer Komponenten in einer 1,2 Kilometer langen Sektion des 27 Kilometer langen Ringtunnels werden zukünftig 140 bis 200 Teilchenkollisionen pro Durchgang erzielt, verglichen mit aktuell 60. Dies ermöglicht die Akkumulation bis zu 100 Mal mehr Daten. Da die entstehende Datenflut mehrere Milliarden Kollisionen pro Sekunde umfasst und das Speichervermögen übersteigt, kommt ab 2030 ein auf künstlicher Intelligenz basierendes Echtzeit-Filtersystem zum Einsatz. CERN-Physiker betonen, dass Algorithmen die Forschung unterstützen, indem sie die vielversprechendsten Ereignisse identifizieren, ohne die wissenschaftliche Expertise zu ersetzen. Das gesamte Upgrade-Projekt veranschlagt Kosten in Höhe von rund 1,2 Milliarden Schweizer Franken. Die Finanzierung deckt sich mit den Mitgliedsbeiträgen der CERN-Staaten sowie Sachleistungen von Kooperationspartnern aus den USA, Japan, Kanada und China. Projektmanager Markus Zerlauth unterstreicht die wissenschaftliche Dringlichkeit: Viele physikalische Fragen bleiben unbeantwortet, und die verbesserte Anlage wird entscheidende Entdeckungen ermöglichen. Die erhöhte Präzision und Datenmenge verspricht tiefere Einblicke in den Higgs-Boson-Mechanismus. Seit Betriebsbeginn 2008 wurden rund 55 Millionen dieser Elementarteilchen nachgewiesen; der HL-LHC soll deren Anzahl auf schätzungsweise 380 Millionen steigern. Ein besonderes Forschungsziel ist die gleichzeitige Erzeugung und Interaktion zweier Higgs-Bosonen, was neue Aufschlüsse über die Entwicklung des Kosmos kurz nach dem Urknall liefern könnte. Darüber hinaus bleibt die Detektion dunkler Materie, die rund 27 Prozent des universellen Energiegehalts ausmacht, vorrangiges Motiv. Operationskoordinator Filip Moortgat verweist auf das breite Spektrum der anstehenden Forschung, das unter anderem die Suche nach zusätzlichen Raumdimensionen umfasst. Mit der geplanten Inbetriebnahme im Jahr 2030 legt das CERN den Grundstein für ein neues Jahrzehnt fundamentaler Physik.
