Studentin spürt Fehler im Large Hadron Collider auf

Eine Princeton-Studentin hat den Entwicklern des Compact Muon Solenoid (CMS)-Experiments, eine der wichtigsten Komponenten des weltgrößten Teilchenbeschleunigers LHC, fehlerhafte Berechnungen der Detektor-Hardware nachgewiesen.

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Von
  • Peter-Michael Ziegler

Aufbau des CMS

(Bild: CERN)

Eine Studentin der US-amerikanischen Elite-Universität Princeton hat den Entwicklern des Compact Muon Solenoid (CMS)-Experiments, einer der wichtigsten Komponenten des weltgrößten Teilchenbeschleunigers LHC (Large Hadron Collider), fehlerhafte Berechnungen der Detektor-Hardware nachgewiesen. Wie die Universitätszeitung The Daily Princetonian am heutigen Montag berichtet, entdeckte die College-Studentin Xiaohang Quan im Rahmen ihrer Abschlussarbeit, dass ein CMS-Element fälschlicherweise Spuren sogenannter Teilchen-Jets doppelt aufzeichnet, was wiederum zu Fehlinterpretationen der Ergebnisse der Kollisionsexperimente führen kann.

Teilchen-Jets entstehen unter anderem, wenn Quark-Paare bei Kollisionen auseinandergerissen und anschließend neue Quark-Antiquark-Paare erzeugt werden. Die bei den Prozessen erzeugte Materie fliegt in Form eines Strahls (Jets) davon, dessen Form wiederum Aufschlüsse hinsichtlich des ursprünglichen Kollisionspartners erlaubt. "Wenn weitere Analysen gut verlaufen, kann die Entdeckung den Physikern helfen, die richtigen Auswahlkriterien zu treffen", erklärt Quan, die bei Professor Chris Tully studiert, einem renommierten Teilchenphysiker, der lange Jahre am LHC-Vorgänger LEP (Large Electron-Positron Collider) forschte.

Der Large Hadron Collider, der im September vergangenen Jahres wegen eines Schadens am Kühlsystem nach nur zehn Betriebstagen abgeschaltet werden musste und frühestens im Oktober wieder den Betrieb aufnehmen kann, soll dabei helfen, das sogenannte Standardmodell der Teilchenphysik, das den innersten Aufbau der Materie beschreibt, zu bestätigen oder zu erweitern. Das Modell ist unvollständig, weil es von einem masseerzeugenden Mechanismus ausgeht, der in Versuchen noch nicht abgesichert werden konnte. Deshalb ist eines der Hauptziele des LHC, die Existenz dieses sogenannten Higgs-Feldes zu beweisen – oder aber einen alternativen Mechanismus aufzudecken. (pmz)