Teilchenphysik – Mit grossen Beschleunigern die kleinsten Bausteine des Universums verstehen

Am PSI wird der weltweit stärkste Protonenbeschleuniger betrieben. Mit diesen Protonen werden riesige Mengen exotischer Teilchen wie Myonen und Neutronen erzeugt. Die PSI-Forschenden untersuchen einerseits die Eigenschaften dieser Teilchen. Andererseits werden sie aber auch dazu verwendet, um die Zusammensetzung und Struktur von Materialien besser zu verstehen. In dieser Ausgabe Forschung vor Ort möchten wir Ihnen die Grundlagen der Teilchenphysik näher bringen und Ihnen erklären, was die Experimente am PSI genau erforschen.

Neutronen sind Bausteine des Atomkerns und bestehen selber aus noch kleineren Teilchen. Diese tragen unterschiedliche elektrische Ladungen und durch eine ungleiche Verteilung innerhalb des Neutrons kann ein elektrisches Dipolmoment entstehen. Die Entdeckung eines solchen Dipolmomentes könnte erklären, warum es im Universum mehr Materie als Antimaterie gibt.

Mit Myonen werden die unterschiedlichsten Experimente in der Teilchenphysik durchgeführt. So wird nach neuen, extrem seltenen Zerfallsarten der Myonen gesucht, wie sie die bisherige Physik nicht vorhersagt. Die Myonen werden aber auch dazu benutzt, sogenannte myonische Atome herzustellen. Dabei beginnt ein Myon, wie die vorhandenen Elektronen, um den Atomkern zu kreisen. Anhand solcher Atome lässt sich mehr über die Zusammensetzung der Atomkerne herausfinden.

Ein Rundgang vervollständigt die theoretischen Erläuterungen. Sie können sich direkt vor Ort ein Bild der Anlagen und Experimentierareale machen.

Beim anschliessenden Apéro haben Sie Gelegenheit, mit den Forscherinnen und Forschern in Kontakt zu treten.