Mainzer Teilchenbeschleuniger MESA: Ein Meilenstein in der Teilchenphysik

MAINZ / MÜNCHEN (IT BOLTWISE) – Die Johannes Gutenberg-Universität Mainz hat einen bedeutenden Schritt in der Teilchenphysik gemacht.

Die Johannes Gutenberg-Universität Mainz hat mit der Anlieferung eines 21 Tonnen schweren supraleitenden Magneten einen entscheidenden Fortschritt für ihren neuen Teilchenbeschleuniger MESA erzielt. Dieser Magnet, der in Vannes, Frankreich, gefertigt wurde, ist eine zentrale Komponente des P2-Experiments, das sich mit der Erforschung der sogenannten „neuen Physik“ beschäftigt. Der Magnet wurde kürzlich auf dem Campus der Universität installiert und stellt eine technische Meisterleistung dar.

Der MESA-Beschleuniger ist Teil des Exzellenzclusters PRISMA+ und soll Experimente mit bisher unerreichter Präzision ermöglichen. Das P2-Experiment wird durch die Messung des schwachen Mischungswinkels eine Schlüsselrolle bei der Überprüfung des Standardmodells der Teilchenphysik spielen. Der schwache Mischungswinkel ist ein Maß für die relative Stärke der schwachen und elektromagnetischen Wechselwirkung und könnte Hinweise auf neue Teilchen oder Kräfte jenseits des Standardmodells liefern.

Die Konstruktion des Magneten war eine besondere Herausforderung. Mit einem Durchmesser von vier Metern und einem Gewicht von 21 Tonnen musste er speziell transportiert und installiert werden. Bei Temperaturen von etwa vier Grad über dem absoluten Nullpunkt wird die Spule supraleitend, was durch Kühlung mit flüssigem Helium in einem Kryostat erreicht wird. Diese Technologie ermöglicht es, die elastisch gestreuten Signalelektronen präzise auf die Detektoren zu fokussieren und Hintergrundereignisse zu unterdrücken.

Der Bau des MESA-Beschleunigers ist Teil einer größeren Initiative zur Modernisierung der Infrastruktur der Universität. Im Rahmen des „Centrum für Fundamentale Physik“ wurden bestehende unterirdische Hallen erweitert und modernisiert, um Platz für den neuen Beschleuniger und die damit verbundenen Experimente zu schaffen. Diese Investitionen in die Infrastruktur unterstreichen die Bedeutung, die der Universität der Fortschritt in der Teilchenphysik beimisst.

Die internationale Zusammenarbeit bei diesem Projekt ist bemerkenswert. Physikerinnen und Physiker aus Deutschland, Frankreich, Kanada und den USA arbeiten gemeinsam an der Realisierung des P2-Experiments. Diese Kooperation zeigt, wie wichtig internationale Partnerschaften in der Wissenschaft sind, um komplexe technische Herausforderungen zu meistern und neue Erkenntnisse zu gewinnen.

In der Zukunft könnte der MESA-Beschleuniger nicht nur zur Überprüfung des Standardmodells beitragen, sondern auch neue Wege in der Erforschung der Dunklen Materie eröffnen. Abweichungen zwischen theoretischen Berechnungen und experimentellen Ergebnissen könnten Hinweise auf bisher unbekannte Teilchen oder Kräfte liefern. Damit steht MESA im Zentrum der Bemühungen, die Grenzen unseres physikalischen Verständnisses zu erweitern.