Faszinierende Entdeckungen

Die ersten Teilchenbeschleuniger wurden in den 1920er- und 1930er-Jahren gebaut. Sie dienten in allererster Linie zur Untersuchung der Struktur von Materie. Die Physiker wollen mit Hilfe der Teilchenbeschleuniger herausfinden “was die Welt im Innersten zusammenhält”. Hierfür werden geladene Teilchen (Elektronen, Ionen oder Protonen) beschleunigt. Bei Beschuss von Materie mit diesen Teilchen kann man ihren Aufbau verstehen. Heutzutage existieren Teilchenbeschleunigern in allen möglichen Größen (von wenigen Centimetern bis mehreren 10 Kilometern, linear oder rund). Das Deutsche Elektronen Synchrotron (DESY) zählt zu den weltweit führenden Beschleunigerzentren und DESYs Großbeschleuniger-Röntgenquellen sind international gefragt für ein breites Anwendungsspektrum: PETRA III ist der weltbeste Speicherring für die Erzeugung von Röntgenstrahlung. FLASH liefert ultrakurze Blitze aus „weichem“ Röntgenlicht und ermöglicht einzigartige Experimente. Und der European XFEL mit seinen 3,4km der längste linearer Elektronenbeschleuniger erzeugt die intensivsten Röntgenblitze aller Zeiten. Mehr Informationen auf der DESY Homepage.

Seit ihrer Erfindung haben Teilchenbeschleuniger tiefgreifenden Einfluss auf den Fortschritt menschlichen Wissens durch ihre entscheidende Rolle bei bahnbrechenden wissenschaftlichen Entdeckungen. Ein herausragendes Beispiel ist die Entdeckung des Higgs-Bosons am Large Hadron Collider (LHC) am CERN im Jahr 2012; die empirischen Beweise für die Existenz des Higgs-Feldes lieferte einen grundlegenden Bestandteil des Standardmodells der Teilchenphysik und wurden 2013 mit dem Physik Nobelpreis ausgezeichnet. Beschleuniger sind nicht nur für die Teilchenphysik unverzichtbar, sondern finden auch in vielen anderen Bereichen von Wissenschaft und Technik Anwendung, z.B. bei der Röntgenbildgebung, der Spektroskopie und der Untersuchung ultraschneller Prozesse auf atomarer und molekularer Ebene. Ein aktuelles Beispiel ist die Corona Forschung: Die Röntgenquellen wie am DESY sind perfekte Werkzeuge um die Struktur, Dynamik und Funktion von SARS-CoV-2 zu untersuchen um Medikamente aber auch Impfstoffe gegen Corona zu entwickeln.