Freiburger Arbeitsgruppe leistet wichtige Beiträge zur Arbeit am Europäischen Forschungszentrum für Elementarteilchenphysik
Die ATLAS-Kollaboration am Europäischen Forschungszentrum für Elementarteilchenphysik CERN in Genf/Schweiz hat die Entdeckung eines neuen Teilchenprozesses verkündet: der gemeinsamen Produktion eines Higgs-Bosons mit zwei Top-Quarks. „Diese Messung ist ein Meilenstein in der Erforschung des Higgs-Mechanismus und der Wechselwirkung der Elementarteilchen mit dem Higgs-Teilchen. (more…)
Teilchenphysiker der Universität Tübingen weisen erstmals den Gluonen eine wichtige Rolle beim Drehimpuls der Atombausteine zu
Protonen und Neutronen sind Bausteine aller Atomkerne und damit aller Materie. Sie setzen sich ihrerseits aus kleineren Teilchen zusammen, jeweils drei Quarks, die keine eigene innere Struktur aufweisen und durch sogenannte Gluonen aneinander gebunden werden. Das Proton besitzt außerdem einen Drehimpuls („Spin“), von dem Physiker lange annahmen, dass er in erster Linie von den Quarks verursacht wird. 1987 jedoch ergab ein Experiment an der Großforschungseinrichtung CERN, dass der Spin des Protons nur zu einem kleinen Teil durch die Spins der Quarks entsteht ‒ und die Teilchenphysik stürzte in die „Spin-Krise“. Nun haben Wissenschaftler der Universität Tübingen erstmals festgestellt, dass den Gluonen eine wichtige Rolle zukommt und sie möglicherweise den Hauptanteil des Spins tragen. (more…)
Inwiefern Wolken das Klima tatsächlich beeinflussen, steht nach wie vor nicht fest. Vielleicht auch deshalb, weil viele Details der Wolkenbildung noch ungeklärt sind. Seit Jahren beteiligen sich AerosolphysikerInnen der Universität Wien an dem internationalen CLOUD-Experiment am CERN in Genf, um den Wolkenentstehungsprozess zu analysieren. Die WissenschafterInnen haben jetzt herausgefunden, dass die Emissionen von Kiefernwäldern eine Art “Klebstoff” für die Bildung von Wolkenkondensationskernen liefern und dass Ionen zur Stabilisierung beitragen. Die neuen Ergebnisse erscheinen aktuell in der renommierten Fachzeitschrift Science.
Im letzten Bericht des “Intergovernmental Panel on Climate Change” (IPCC) wurde darauf hingewiesen, dass in heutigen Klimamodellen Wolken nach wie vor der größte Unsicherheitsfaktor sind. Voraussetzung, um die Auswirkungen von Wolken auf das Klima besser modellieren zu können, ist es, die Komplexität der Wolkenbildung zu verstehen. Die neue Studie im Rahmen des CLOUD-Experiments (Cosmics Leaving OUtdoor Droplets) am CERN gibt nun Aufschluss über den ersten Schritt der Wolkenbildung und trägt damit zu einem besseren Verständnis der Wolken-Klima-Verbindung bei. Mit der CLOUD-Kammer können Wolkenbildungs-Experimente präzise durchgeführt und die Zugabe von Chemikalien genau gemessen werden. Auch Parameter wie Temperatur, Druck und Feuchtigkeit können leicht verändert werden. Eine solche Steuerung der Umgebungsbedingungen ist im Feldeinsatz unmöglich.(more…)
Berkeley Lab Researchers Part of an International Hunt
In our universe there are particle accelerators 40 million times more powerful than the Large Hadron Collider (LHC) at CERN. Scientists don’t know what these cosmic accelerators are or where they are located, but new results being reported from “IceCube,” the neutrino observatory buried at the South Pole, may show the way. These new results should also erase any doubts as to IceCube’s ability to deliver on its promise.
“The IceCube Collaboration has announced the observation of 28 extremely high energy events that constitute the first solid evidence for astrophysical neutrinos from outside our solar system,” says Spencer Klein, a senior scientist with Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) and a long-time member of the IceCube Collaboration. “These 28 events include two of the highest energy neutrinos ever reported, which have been named Bert and Ernie.” (more…)
Nearly 50 years of experiments and billions of dollars in equipment followed the prediction of the Higgs mechanism by theoretical physicists in 1964. Ulrich Heintz and Meenakshi Narain, two of the particle physicists at Brown University who worked on experiments at Fermilab and at CERN, note that the successful search for the Higgs was caried on by thousands of researchers.
The Nobel Prize awarded today to Francois Englert and Peter Higgs was a long time in the making. The Higgs mechanism was invented almost 50 years ago, and ever since the standard model emerged as the explanation of everything in particle physics that we have observed so far. The search for the Higgs boson was a quest that heated up for particle physics experimenters with every new facility that came online. Some of us (Heintz, Narain) looked for it in their thesis experiment at the Cornell Electron Storage Ring in the 1980s. Then the search moved to European Organization for Nuclear Research (CERN) to the Large Electron Positron Collider, and back again to the Tevatron at Fermilab near Chicago, where we (Cutts, Heintz, Landsberg, Narain) were part of the discovery of the top quark in 1995 with the D-Zero experiment. (more…)
Two large collaborations of scientists working at the Large Hadron Collider in Switzerland made worldwide news in July 2012 when they announced independent observations of the elusive Higgs boson particle — a discovery hailed as one of the greatest scientific accomplishments of recent decades.
This so-called “God particle” was first postulated some 50 years ago as a crucial element of the modern theory of the forces of nature — it is, physicists say, what gives everything in the universe mass — and it had been the subject of worldwide searches ever since. (more…)
U.S. Department of Energy national laboratories – including Berkeley Lab – collaborate to build the new magnets CERN needs to increase LHC luminosity by an order of magnitude
The U.S. LHC Accelerator Program (LARP) has successfully tested a powerful superconducting quadrupole magnet that will play a key role in developing a new beam focusing system for CERN’s Large Hadron Collider (LHC). This advanced system, together with other major upgrades to be implemented over the next decade, will allow the LHC to produce 10 times more high-energy collisions than it was originally designed for.
Dubbed HQ02a, the latest in LARP’s series of High-Field Quadrupole magnets is wound with cables of the brittle but high-performance superconductor niobium tin (Nb3Sn). Compared to the final-focus quadrupoles presently in place at the LHC, which are made with niobium titanium, HQ02a has a larger aperture and superconducting coils designed to operate at a higher magnetic field. In a recent test at the Fermi National Accelerator Laboratory (Fermilab), HQ02a achieved all its challenging objectives. (more…)
Greg Landsberg, professor of physics at Brown, is the physics coordinator for the Compact Muon Solenoid (CMS) at CERN in Switzerland, part of a Brown team that includes professors David Cutts, Ultich Heintz, and Meenakshi Narain. The giant instrument’s primary mission is finding the Higgs boson, a particle whose existence would confirm the best guess physicists have made about why things have mass.
On July 4, Landsberg and his colleagues will reveal the latest results of their search. Anything could happen when Greg Landsberg and, including an announcement that the Higgs has been found or that it has been ruled out, sending theorists back to the whiteboard. Landsberg spoke by Skype with science news officer David Orenstein on June 26 as CERN physicists were preparing for their press conference. (more…)
