Die jüngsten Errungenschaften in der Teilchenphysik wurden am 5. April 2025 in Los Angeles mit der Verleihung des „Breakthrough Prize in Fundamental Physics“ gewürdigt. Diese Auszeichnung ging an die vier großen Experimente am CERN: ALICE, ATLAS, CMS und LHCb. Über 10.000 Wissenschaftler*innen aus mehr als 70 Ländern sind an diesen bedeutenden Kooperationen beteiligt und tragen entscheidend zur Erforschung des Universums bei. Laut tu-dortmund.de erfolgt am CERN die Untersuchung unbekannter Teilchen sowie die Analyse bereits entdeckter Elementarteilchen.
Der Large Hadron Collider (LHC), ein unterirdischer Kreisbeschleuniger mit einem Umfang von rund 27 Kilometern, beschleunigt Protonenpakete auf nahezu Lichtgeschwindigkeit für Kollisionen. Diese Kollisionen führen zur Erzeugung zahlreicher Elementarteilchen, deren Energien und Zerfallsprozesse durch weitentwickelte Detektoren präzise gemessen werden. TU-Physiker*innen, wie Prof. Johannes Albrecht und Dr. Dominik Mitzel am LHCb-Experiment sowie Prof. Kevin Kröninger und Dr. Chris Malena Delitzsch am ATLAS-Experiment, sind aktiv an diesen Forschungen beteiligt.
Ehrung für herausragende Leistungen
Durch die Verleihung des Breakthrough Prize werden die außergewöhnlichen Beiträge der LHC-Experimente gewürdigt, die in den letzten zehn Jahren an der Schnittstelle der Grundlagenforschung arbeiten. Die Preisverleihung wurde von der Breakthrough Prize Foundation organisiert und ist ein Zeichen der Anerkennung für die detaillierten Messungen der Higgs-Boson-Eigenschaften, die Entdeckung neuer Teilchen und das Studium seltener physikalischer Prozesse und der Materie-Antimaterie-Asymmetrie.
Die Auszeichnung wurde von den Sprechern der jeweiligen Kooperationen entgegengenommen, wobei Fabiola Gianotti, die Generaldirektorin des CERN, ihre Freude über die Anerkennung der Leistungen der LHC-Kooperationen äußerte. Das Preisgeld von 3 Millionen US-Dollar wird an die CERN & Society Foundation gespendet und soll zur Finanzierung von Stipendien für Doktoranden genutzt werden, die Forschungszeit am CERN verbringen.
Der Weg nach vorn
Die Bedeutung der LHC-Experimente geht über die gegenwärtigen Entdeckungen hinaus. Ab 2030 wird ein großes Upgrade des LHC, bekannt als High-Luminosity LHC, das Entdeckungspotenzial erheblich steigern, was neue Möglichkeiten in der Fundamentalphysik eröffnet. Neben der Erforschung des Higgs-Bosons, das 2012 durch die Experimente ATLAS und CMS entdeckt wurde, wird ALICE die Eigenschaften von Quark-Gluon-Plasma untersuchen – einem Zustand der Materie, der im frühen Universum existierte.
Die Arbeiten der LHC-Kooperationen sind nicht nur grundlegend für unser Verständnis der Physik, sie tragen auch zur Entwicklung weiterer Projekte an der TU Dortmund bei, wie dem geplanten Exzellenzcluster „Color meets Flavor“. Solche Initiativen verdeutlichen, wie interdisziplinäre Forschung und internationale Zusammenarbeit entscheidend sind, um die Grenzen der wissenschaftlichen Erkenntnis zu erweitern.