Die kleinsten Bausteine des Universums werden seit 2008 am CERN in der Schweiz mit dem größten Teilchenbeschleuniger der Welt, dem Large Hadron Collider (LHC) erforscht. Zu den bislang spektakulärsten Entdeckungen zählte 2012 der Nachweis des Higgs-Teilchens. Doch es ist absehbar, dass der LHC an seine Grenzen stoßen wird. Um Licht in weitere rätselhafte Phänomene bringen zu können, befassen sich Wissenschaft und Technik bereits mit der nächsten Generation von Teilchenbeschleunigern, insbesondere mit dem Future Circular Collider (FCC). Die Universität Graz ist eine der KooperationspartnerInnen, die nun in Machbarkeitsstudien daran forschen, welche Technologien zu welchen neuen Erkenntnissen führen könnten.
Der LHC am CERN hat der Teilchenphysik zu einigen bahnbrechenden Entdeckungen verholfen. Nach wie vor aber gibt es viele Ungereimtheiten, die sich mit den bisherigen Beobachtungen nicht erklären lassen. Das Thema Dunkle Materie ist nur eine der offenen Fragen. „Es liegt nahe, dass weitere Bausteine des Universums und Wechselwirkungen existieren, doch um alle diese zu finden, wird der LHC alleine nicht leistungsstark genug sein“, sagt Axel Maas, Leiter des Instituts für Physik der Universität Graz. Mit dem Future Circular Collider soll es gelingen, Teilchen mit extrem hohen Energien von bis zu 100 Teraelektronenvolt – mehr als das Siebenfache des LHC – kollidieren zu lassen und dabei neue Phänomene zu entdecken. Mehrere Teams des Instituts für Physik sind an der Studie zum FCC beteiligt.
„Das weltweit führende Kernforschungszentrum CERN ruft WissenschafterInnen der Universität Graz zur Mitgestaltung seiner Zukunftsausrichtung auf. Das ist eine Anerkennung und Bestätigung der international sichtbaren Kompetenzen am Institut für Physik. Gleichzeitig eröffnet die Zusammenarbeit unseren ForscherInnen fantastische Möglichkeiten, sich bei der Entwicklung neuer Perspektiven für die Elementarteilchenphysik einzubringen“, unterstreicht Joachim Reidl, Vizerektor für Forschung und Nachwuchsförderung der Uni Graz, die Bedeutung der Kooperation.
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Für die ForscherInnen von morgen
Von der international vernetzten Forschung der Uni Graz profitieren am 1. April 2022 auch interessierte Jugendliche. Im Rahmen der Masterclass für Teilchenphysik bekommen SchülerInnen der Oberstufe von WissenschafterInnen an der Universität Einblick in Grundlagen und Arbeitsweisen dieses faszinierenden Fachgebiets und können dabei Experimente durchführen sowie Daten vom LHC analysieren. Auch eine Video-Konferenz mit ExpertInnen im CERN steht auf dem Programm. Diese Masterclasses finden einmal jährlich auf der ganzen Welt statt. In Graz werden sie vom Institut für Physik und dem Regionalen Fachdidaktikzentrum Physik Steiermark gemeinsam mit der IPPOG (International Particle Physics Outreach Group) organisiert.