Vergleich mit dem Tevatron

1. Der Wochenrückblick

Was lief während der letzten paar Wochen? Eigentlich erwartete ich bereits den Beginn der “Sauren Gurkenzeit”, doch es ist eigentlich viel passiert während der letzten Wochen. Längst vergessen sind Kim Jong-Ils Provokationen, welche die Zeitungen mühelos zu füllen vermochten. Wichtigstes Ereignis ist die ISS-Mission Oasis (Aufstockung auf sechs Astronauten mit den Nationen Russland, USA, Japan, Kanada und Europa) gewesen. Ebenfalls mit viel Tamtam wurde die Einweihung des neuen ETH-Supercomputers Monte Rosa in Manno gefeiert. Der Bundesrat will ja die rechnergestützten Wissenschaften enorm fördern. Ob ich da auch mal eine CFD laufen lassen darf? Elon Musk hat ein Interessantes Interview zum Thema Risiko in der Raumfahrt gegeben, das ich Euch keinesfalls vorenthalten möchte. Dann wären da noch Frankreichs Anstrengungen zur Initiierung der Ariane 6 zu nennen. Das Dokument ist allerdings wenig konkret. Der nächste Weltraumtourist ist wahrscheinlich Kanadier: Guy Laliberté. Wenn wir gerade bei GUY.BRUSH sind — bald kommt mit Tales of Monkey Island Teil 5 raus. Ach so, die wichtigste Neuigkeit ging fast unter: Man kann neuerdings Kühe auch mieten.

 Und bevor ich es vergesse: Mein neuer Computer mit Wasserkühlung läuft endlich! Bei längerem Betrieb mit Prime95 auf allen CPU-Kernen ergab sich allerdings ein Hitzestau unter dem Deckel, der zu erhöhten Temperaturen für Grafikkarte und CPU sorgte: über 80°C. Als schnelle Abhilfemassnahme installierte ich einen sehr kräftigen Lüfter (228 m3/h) im Wärmetauscher, das zwar das Problem löst, aber viel zu laut ist. Trotzdem habe ich mal den Bericht zur Grafikkartenmodifikation hochgeladen — mit der einen oder anderen Überraschung.

2. Der Large Hadron Collider — Teil 4

Wie macht sich denn eigentlich der LHC im Vergleich zu anderen Teilchenbeschleunigern? Es gibt weltweit ja einige Beschleuniger, der LHC ist aber etwas Besonderes. Anstatt hier eine grosse Tabelle mit sämtlichen Beschleunigern zu präsentieren, möchte ich ihn nur mit einem direkten Konkurrenten vergleichen: dem Tevatron am FERMILAB. Zuerst aber ein kurzer Vergleich des FERMILABs mit dem CERN:

  FERMILAB CERN
Ort Battavia, IL Meyrin, GE
Gründungsjahr 1968 1954
Entdeckungen Bottom-Quark (1977), Top-Quark (1995), Tau-Neutrino (2000) Z0-Teilchen (1973), W- und Z-Bosonen (1983), Anti-Wasserstoff (1996)
Beschleuniger Main Injector (150 GeV, früher 400 GeV), Tevatron (980 GeV) Synchro-Zyklotron SC, Protonen-Synchrotron PS, Intersecting Storage Rings ISR, Super-Protonen-Synchrotron SPS, Large Electron-Positron Collider LEP, Large Hadron Collider LHC
Aktuell wichtigstes Experiment Higgs-Boson Higgs-Boson
Kuriosität Bisonherde mit 50 Tieren “Exterritoriales Gebiet” gem. UNESCO

Und nun zum eigentlichen Vergleich des Tevatrons mit dem LHC.

  Tevatron LHC
Umfang 6.3 km 27 km
Max. Protonen-Kollisionsenergie 1.96 TeV 10 TeV (14 TeV)
Detektoren CDF, D0 ATLAS, CMS, ALICE, LHCb
Max. Luminosität (p-p) 3.1 ⋅ 1032 cm-2s-1 1.7 ⋅ 1034 cm-2s-1
Max. magn. Flussdichte (Dipole) 4.2 T 10 T
Max. in den Magneten gespeicherte Energie (Anwendung als SMES ;-)   10 GJ (äq. 2.4 t TNT)
Unfälle Bruch eines 14 m langen Quadrupols (2007) Katastrophales Kühlversagen zw. 2 Ablenkmagneten (2008)

Nun wird auch klar, wie das Tevatron zum Namen kam: Zum ersten Mal wurden damit in einem Teilchenbeschleuniger 1 TeV erreicht. Die notwendige Energie für die Erzeugung eines Higgs-Bosons wurde mit theoretischen Überlegungen und Experimenten auf 114…155 GeV oder 181…185 GeV eingegrenzt. Damit wäre es grundsätzlich mit beiden Beschleunigern möglich, dieses zu erzeugen und nachzuweisen, es lebe der Wettbewerb!

Und, wer gewinnt? Vermutlich das Tevatron. Aus zwei Gründen: Erstens wird es noch einige Zeit dauern, bis der LHC wieder ans Netz geht. Und zweitens ist aus physikalischen Gründen das Tevatron für solch “niedrige” Energien/Massen besser geeignet: Bei niedriger Masse bedarf es gemäss Lina Galtieri dem Detektieren von b-bbar-Paaren (b = Bottom Quark; bbar = Anti-Bottom Quark). Da aber b-bbar-Paare auch in anderen Prozessen erscheinen, dürfte es herausfordernd sein, die Higgs-Bosonen zu erkennen. Und in diesem Bereich der Analytik soll das Tevatron überlegen sein. Hätte das Higgs-Boson eine höhere Masse, würde der Zerfall hingegen über zwei W-Bosonen ablaufen, womit der LHC gute Karten hätte — war das ja 1983 eine grosse Errungenschaft am CERN, siehe Tabelle oben. Und sonst, na ja, man könnte aus dem LHC einen supraleitenden magnetischen Energiespeicher (SMES) für die Stadt Genf bauen…

3. Produkt der Woche

Anstatt eines Links gibt’s diesmal ein Produkt der Woche. Eigentlich wäre ich gerne auf das Wendegurtzeug Connect Reverse von Swing oder das Armband-Vario Ascent eingegangen, aber vermutlich interessiert das meine Leser nicht. Deshalb hier eines der besten Alltagsprodukte, das mir in letzter Zeit begegnet ist. Es erreicht fast die Genialität eines Sparschälers: Das Geschirrspüler-Deo “Supreme HandyMatic Deo Lemon” von Migros (ähnliches Produkt: Calgonit Deo). Klingt ganz profan, doch es funktioniert! Man hängt es im Gitter ein und danach stinkt’s nie mehr im Geschirrspüler, nein, es duftet sogar leicht nach Zitrone. Wie das funktioniert? Keine Ahnung! Zwischen den beiden Halbschalen aus Kunststoff befinden sich zwei kleine Behälter aus transparentem Kuststoff. Diese sind komplett versiegelt. Das heisst eigentlich, dass die Flüssigkeiten (einmal gelb und hochviskos und einmal grün und niederviskos) daraus nicht entweichen kann. Vermutlich kann durch die Poren im Kunststoff doch etwas entweichen. Nur erstaunlich, dass das bis 70°C heisse Spülwasser, versehen mit gelösten Speiseresten und “aggresiven Chemikalien”, diesem Kuststoff weder etwas anhaben kann noch dessen Poren verschliesst, sondern 60 Spülgänge lang die Maschine geruchsfrei halten lässt. Moladetz!

Und wer partout den Link der Woche vermisst, darf am genialen EPR-Simulator rumklicken.

 

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