A Zeptospace Odyssey. A Journey into the Physics of the LHC
Giudice, G. F.
Mit dem Start des Large Hadron Collider (LHC) hat – nach mehr als zwanzigjähriger Forschungs- und Entwicklungsarbeit – eine neue, aufregende Ära in der Teilchenphysik begonnen. Das Buch „A Zeptospace Odyssey“ von Gian Francesco Guidice, selbst theoretischer Physiker am CERN, widmet sich diesem einmaligen Projekt, mit dem die Wissenschaft erstmals in einen Bereich von wenigen 100 Zeptometern (10–21 m) vordringt, den „Zeptospace“, wie Guidice ihn nennt. Dabei führt er die Leser nicht nur in die fantastische Welt des Allerkleinsten, sondern liefert außerdem spannende Details über die technologischen und logistischen Herausforderungen bei Entwicklung und Bau des LHC.
In drei Teilen erzählt der Autor in teils unkonventioneller Weise die Geschichte der Teilchenphysik und des LHC und welche Erwartungen die Physiker in die Erforschung des „Zeptospace“ setzen. In den ersten Kapiteln des Buchs („A Matter of Particles“) erhält der Leser Einblicke in die wichtigsten experimentellen Entdeckungen und theoretischen Ideen, die zur Entwicklung des Standardmodells der Elementarteilchen geführt haben. Dabei ist Gian Guidice – nicht zuletzt wegen der vielen kleinen, teils be-kannten, teils weniger bekannten Anekdoten – eine spannend und kurzweilige Darstellung der historischen Zusammenhänge gelungen.
Der zweite Teil („The Starship of Zeptospace“) befasst sich mit dem LHC und seinen Experimenten. Beginnend mit den Gründen für die Entwicklung immer größerer Beschleunigeranlagen zur Erforschung der Teilchenwelt, stellt er zuerst das experimentelle und historische Umfeld und die politischen Schwierigkeiten bei der Genehmigung des LHC-Projekts dar. Dann widmet er sich den enor-men technologischen Leistungen, die bei der Planung und dem Bau dieses gigantischen Unternehmens erbracht werden mussten. Diese reichen von Entwicklung und Betrieb der größten Kühlanlage der Welt, über den Transport gewaltiger Detektorkomponenten, der Speicherung und Verarbeitung riesiger Datenmengen, bis hin zu soziologischen Aspekten bei der Zusammenarbeit tausender Menschen aus unterschiedlichsten Ländern.
Und wofür das alles? Diese Frage beantwortet der Autor im dritten und letzten Teil seines Buches („Missions in Zeptospace“), in dem er die noch offenen Fragen und neue theoretische Ideen jenseits des Standardmodells beschreibt, die mit dem LHC getestet werden können und sollen. Hier erfährt der Leser, warum das Standardmodell keine endgültige Theorie der Elementarteilchen und ihrer Wechselwirkungen sein kann, was Supersymmetrie mit Dunkler Materie zu tun hat, und warum die Physiker am LHC z. B. nach extra Raumdimensionen und kleinen Schwarzen Löchern suchen.
Fazit: Ein absolut lesenswertes Buch, spannend und mit Liebe zum Detail geschrieben. Ein Muss für all diejenigen, die wissen wollen, was der LHC ist, welche Herausforderungen bewältigt werden mussten, um ihn zu verwirklichen, und warum die Physiker glauben, dass er den Beginn einer neuen Epoche in der Teilchenphysik markiert
Prof. Dr. Hans-Christian Schultz-Coulon, Kirchhoff-Institut für Physik, Universität Heidelberg
G. F. Giudice: A Zeptospace Odyssey. A Journey into the Physics of the LHC
Oxford University Press, 2009, 256 S., geb., ISBN 9780199581917
