Am europäischen Kernforschungszentrum Cern bei Genf ist der größte Teilchenbeschleuniger der Welt nach 16 Betriebsjahren in seiner bisherigen Form unlängst abgeschaltet worden. Der Large Hadron Collider (LHC), ein 27 Kilometer langer Ring tief unter der französisch-schweizerischen Grenze, wird für rund vier Jahre umfassend umgebaut. Cern spricht von der umfangreichsten Umbauphase seit dem Bau der Anlage, intern „Long Shutdown 3“ genannt. Ab Juni 2030 soll die Maschine als High-Luminosity-LHC – zu Deutsch etwa: LHC mit hoher Leuchtkraft – wieder anlaufen.
Der LHC war 2010 in Betrieb gegangen. In seinem unterirdischen Ring werden winzige Teilchen, Protonen, auf nahezu Lichtgeschwindigkeit beschleunigt und dann frontal zur Kollision gebracht. Aus den Trümmern dieser Zusammenstöße lernen Physiker etwas über die Grundbausteine der Materie. Berühmt wurde die Anlage 2012, als die Forschungsteams der beiden großen Detektoren Atlas und CMS die Existenz des Higgs-Bosons nachwiesen – jenes Teilchens, das erklärt, warum andere Teilchen überhaupt eine Masse haben.
Mehr Zusammenstöße statt mehr Energie
Beim Umbau geht es nicht darum, die Teilchen mit noch mehr Wucht aufeinanderprallen zu lassen. Die Energie der Kollisionen bleibt in etwa gleich, bei rund 14 Teraelektronenvolt. Stattdessen sollen die Protonenstrahlen dichter gepackt werden, damit pro Sekunde deutlich mehr Zusammenstöße stattfinden. Fachleute sprechen von einer höheren „Luminosität“. Bis zum Zehnfachen soll diese steigen. Bis Anfang der 2040er Jahre will Cern so etwa zehnmal so viele Daten sammeln wie in der gesamten bisherigen Laufzeit des LHC.
