Alle News-Artikel

19. August 2013

Patrick Schrempf mit dem von ihm erstellten HEPHY-iBook

Ab sofort gibt es alle Informationen rund um das Institut für Hochenergiephysik auch als iBook zum kostenlosen Download. Das neue Medium erweitert die klassische (gedruckte) HEPHY-Broschüre um interaktive und aktualisierte Inhalte.

Patrick Schrempf, ein Schüler der AHS Theodor-Kramer-Straße in Wien, hat sich bei einem Praktikum am Institut für Hochenergiephysik mit der Forschung auf dem Gebiet der Teilchenphysik beschäftigt. Sein besonderes Interesse gilt dem Thema „Dunkle Materie“. Mit diesem Thema hat er sich schon im  Physikunterricht an der Schule beschäftigt und den Stand der Forschung in seiner Facharbeit beschrieben. Es ist denkbar, dass im Universum  mehr als fünfmal so viel Dunkle Materie existiert wie die schon bekannte normale Materie. Der direkte Nachweis wäre ein wichtiger Schritt im Verständnis des Aufbaus des Universums und könnte am Large Hadron Collider (LHC) des CERN gelingen.

 

Am HEPHY hat Patrick seine Computerkenntnisse genutzt, um die Forschung des Institutes für Hochenergiephysik in einem iBook auf einem iPad darzustellen. Es werden die aktuellen Forschungsarbeiten des Institutes an den Beschleunigern LHC am CERN und KEKB/Belle am KEK in Japan  beschrieben. Das iPad ermöglicht es auf innovative Art und Weise, die physikalischen und technologischen Beschreibungen durch interaktive Elemente – etwa Filme und Animationen - zu ergänzen. Das neue iBook ist im iTunes-Store frei erhältlich.

 

Patrick über seine Arbeit: „Bei meinem Praktikum konnte ich einen Einblick in aktuelle Forschungsvorhaben gewinnen. Das hat mich bestätigt, mein Studium in einem wissenschaftlichen und technischen Fach zu machen. Ich werde im nächsten Jahr voraussichtlich an der Universität von St. Andrews in Schottland Physik und Informatik studieren.“

 

Download-Link HEPHY-iBook (kostenlos)

22. Juli 2013

Wissenschaftler der CMS-Kollaboration vor einem Foto des CMS Detektors in Originalgröße (Foto: Michael Hoch)

Die CMS- und ATLAS-Kollaborationen wurden am 22. Juli 2013 für die Entdeckung des lange gesuchten Higgs-Bosons, welches von der Brout-Englert-Higgs Theorie vorhergesagt wurde, mit dem „High Energy and Particle Physics“ Preis 2013 der Europäischen Physikalischen Gesellschaft (EPS) ausgezeichnet.

Die Preisverleihung findet in Stockholm bei der „European Physical Society´s High Energy Physics Conference 2013 (EPS-HEP 2013)“ statt. Im Zuge der EPS-HEP, der größten internationalen Konferenz auf dem Gebiet der Teilchenphysik in 2013, werden die neuesten Ergebnisse der Teilchenphysik-Experimente präsentiert und neue theoretische Erkenntnisse diskutiert.

Den Preis erhalten die beiden Kollaborationen und die Gründerväter der zwei Experimente Peter Jenni (Universität Freiburg/DE und CERN/CH) vom ATLAS-Experiment und Michel Della Negra (Imperial College London/UK) und Tejinder Virdee (Imperial College London/UK) vom CMS-Experiment.

Die Pionierarbeit dieser herausragenden Führungspersönlichkeiten P. Jenni, M. Della Negra und T. Virdee war maßgebend für Entwurf und Bau der Teilchendetektoren, deren Umsetzung mit Hilfe von über 3.000 engagierten Teilchenphysikern, Ingenieuren und Technikern je Experiment verwirklicht werden konnte. Die Voraussetzung für diese Teilchendetektoren, die kompliziertesten und größten, die bisher gebaut wurden, war die Entwicklung von neuen Spitzentechnologien sowie leistungsfähigen Computersystemen. Zu diesen Technologien hat das Institut für Hochenergiephysik der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (HEPHY), Gründungsmitglied der CMS Kollaboration, wesentliche Beiträge geliefert. Seit 2010 ist die einzigartige Maschine, der Large Hadron Collider (LHC), am CERN in Betrieb und produziert Teilchenkollisionen bei den weltweit höchsten Energien. Für die Suche nach dem Higgs-Boson, dem letzten fehlenden Teilchen des sogenannten Standardmodells der Teilchenphysik, wie von Robert Brout, François Englert, Peter Higgs und anderen vor 50 Jahren vorhergesagt, verarbeiten und analysieren die Teams von ATLAS und CMS die Signale von insgesamt über einer Million Milliarden Proton-Proton Kollisionen.  

Im Juli 2012 war es dann soweit: die ATLAS- und CMS-Kollaborationen verkündeten die Entdeckung eines neuen Teilchentyps, der sich fundamental von allen anderen Elementarteilchen unterscheidet. Diese Entdeckung kennzeichnete den Beginn einer neuen Ära in der Teilchenphysik.

19. Juli 2013

Darstellung der beobachteten Massenverteilung der Myonpaare (schwarze Punkte). Die Signale für B0- bzw. Bs werden durch die violetten bzw. roten Kurven gezeigt. Die strichlierten Linien entsprechen drei verschiedenen Beiträgen zum Untergrund und die blaue Linie zeigt die Summe der Komponenten. Die verschiedenen Kategorien von Ereignissen, die zu dieser Verteilung beitragen, wurden mit dem Verhältnis von Signal zur Summe aus Signal und Untergrund gewichtet.

Auf einer der wichtigsten internationalen Konferenzen zur Teilchenphysik gibt das CMS-Experiment heute die Messung eines sehr seltenen Zerfallsmodus von sogenannten Bs Mesonen bekannt. Von einer Milliarde dieser Mesonen, die aus einem Beauty- und einem Strange-Quark bestehen, zerfallen laut Vorhersage nur etwa 3 in ein Paar von Myonen (den schwereren Partnern der Elektronen).

Eine genaue Messung dieser Rate erlaubt Rückschlüsse auf neue Prozesse, die nicht durch das bekannte Standardmodell der Teilchenphysik beschrieben werden („Neue Physik“). Ein erster entscheidender Hinweis auf diese Zerfälle wurde vom LHCb-Experiment im November 2012 berichtet.

Die Wichtigkeit dieses Zerfallsmodus liegt präzise in seiner Seltenheit. Die relative Zerfallsrate kann im Rahmen des Standardmodells sehr genau vorhergesagt werden. Die Präsenz von bisher unbekannten Teilchen könnte deutliche Abweichungen von dieser Vorhersage bewirken und würde damit einen indirekten Beweis für Neue Physik liefern.  

Ermöglicht wurde die Messung durch die enorme Datenmenge, die in den letzten Jahren am „Large Hadron Collider“ am CERN erzeugt wurde. Das Triggersystem von CMS, dessen zentrale Komponenten am Institut für Hochenergiephysik gebaut wurden, filtert dabei in Echtzeit etwa 10 Kandidaten für solche Zerfälle pro Sekunde aus allen Kollisionen aus. Nach Speicherung dieser Daten können die Ereignisse genauer untersucht und der Untergrund durch Analyse der Eigenschaften der beiden Myonen weiter reduziert werden. Gleichzeitig muss die Gesamtzahl aller produzierten Bs-Mesonen bestimmt werden.  

Die Abbildung zeigt die Massenverteilung der Myonenpaare nach Abzug des Untergrunds und die Anteile der bereits erwähnten Bs-Mesonen sowie der B0-Mesonen, die analog aufgebaut sind, aber ein Down- statt eines Strange-Quarks enthalten. Die relative Zerfallsrate für die Bs-Mesonen wurde mit (3,0+1.0-0.9) x 10-9 gemessen und entspricht einer Wahrscheinlichkeit für eine zufällige Schwankung des Untergrunds von etwa 1:100000. Im Fall der B0-Mesonen wurde eine Obergrenze für die Zerfallsrate von 1.1 x 10–9 mit 95% statistischer Sicherheit bestimmt. Beide Werte sind mit den Vorhersagen des Standardmodells verträglich.  

Diese Resultate geben im Moment keine Hinweise auf neue, unbekannte Prozesse. Das derzeitige Standardmodell kann aber nicht vollständig sein. Es liefert z.B. keine Erklärung für die Dunkle Materie im Universum. Mit der neuen Datennahmeperiode ab 2015 wird sich die Messgenauigkeit von CMS für diesen Zerfall erhöhen. Dies wird einen genaueren Vergleich der Bs-Zerfallsrate mit den Vorhersagen ermöglichen und die B0-Zerfälle in den Bereich der Messbarkeit bringen. Die fast doppelt so hohe Strahlenergie wird aber vor allem auch neue Möglichkeiten für die direkte Suche nach Neuer Physik bieten.  

Weitere Informationen finden Sie unter: http://cms.web.cern.ch/news/very-rare-decay-has-been-seen-cms


4. Juli 2013

Am Samstag, dem 28. September und Sonntag, dem 29. September 2013 öffnet das CERN seine Türen für die breite Öffentlichkeit. Unter dem Motto „Our Universe is Yours“, wird an diesen beiden Tagen der Spot auf die Entdeckungen und die Experimente des CERN, sowie auf die größte Maschine der Welt gerichtet.

Von 9:00 bis 20:00 Uhr haben die Besucher die Möglichkeit den CERN Forschern, Ingenieuren und Technikern über die Schulter zu schauen und die High-Tech Labors und Experimente des größten Teilchenphysiklabors zu besichtigen. An diesen zwei Tagen sind zahlreichen Aktivitäten und Präsentationen geplant. Rund 100.000 Besucher werden erwartet. Ein kostenloser Park & Ride Service sowie Shuttle-Busse werden zur Verfügung stehen.

Da der Platz in den unterirdischen Gängen begrenzt ist, können ab der zweiten Augusthälfte über ein Ticketbüro maximal 4 Tickets reserviert werden. Die Tickets werden über die Webseite in einem Zeitraum von drei Wochen buchbar sein.

Weitere Informationen finden Sie unter: Flyer, www.cern.ch/opendays2013

20. Juni 2013

Heinz Zemanek (r.) und Wolfgang Lucha (l.) vor der Grid-Installation am Institut für Hochenergiephysik

Am 19. Juni 2013 besuchte der österreichische Computerpionier Heinz Zemanek das Institut für Hochenergiephysik der Österreichischen Akademie der Wissenschaften, um sich an sein Leben für die Informatik zu erinnern - das sich seiner Überzeugung nach in Siebenjahres-Schritte gliedern läßt - und um zu erläutern, wie man vom Pfadfinder zum Helden von Usbekistan wird.

Weiters interessierte er sich für den Wiener Teil des LHC-Grid-Computernetzwerks, das Rechenleistung für die Experimente am Großbeschleuniger LHC des Europäischen Laboratoriums für Teilchenphysik CERN bereitstellt.

Univ.-Prof. Heinz Zemanek (geb. am 1. 1. 1920 in Wien) studierte zunächst Nachrichtentechnik an der Technischen Universität Wien (TUW) und beschäftigte sich auch kurz mit Radartechnik, bevor er sich der Computertechnologie zuwandte. Zwischen 1954 und 1958 entfachte er an der TUW ein Mailüfterl, indem er gemeinsam mit Studenten den ersten vollständig transistorisierten Computer auf dem europäischen Festland entwickelte. Heinz Zemanek wurde 1964 ao. Professor und 1983 o. Professor an der TUW. Er erhielt im Laufe seines Lebens zahlreiche Ehrungen und Auszeichnungen. So wurde er 1976 zum IBM-Fellow ernannt und ist unter anderem seit 1979 korrespondierendes Mitglied und seit 1984 wirkliches Mitglied der Österreichischen Akademie der Wissenschaften, seit 1974 Träger des Großen Ehrenzeichens für Verdienste um die Republik Österreich und seit 2005 Träger des Österreichischen Ehrenkreuzes für Wissenschaft und Kunst I. Klasse.

Nachdem Heinz Zemanek einige Episoden aus seinem ereignisreichen Leben auf humorvolle Art zum Besten gegeben hatte, entsprang aus den zahlreichen Fragen der interessierten Zuhörer eine lebhafte Diskussion, in deren Verlauf der Computerpionier allen Bestrebungen zur Entwicklung künstlicher Intelligenz eine deutliche Absage erteilte. „Eine faszinierende Persönlichkeit, deren vielfältige Verdienste für die Informatik gar nicht genug gewürdigt werden können,“ fasst Wolfgang Lucha, der Gastgeber der Veranstaltung, die Eindrücke der Anwesenden zusammen.

12. Juni 2013

Bundespräsident Dr. Heinz Fischer und Gemahlin im Gespräch mit der HEPHY-Physikerin Dr. Claudia Wulz (Foto: Michael Hoch)

Bundespräsident Dr. Heinz Fischer und der Bundesminister für Wissenschaft und Forschung Karlheinz Töchterle besuchten an der Spitze einer großen Delegation, zu der auch die Rektoren Sabine Seidler von der TU Wien und Wolfgang Schütz von der MedUni Wien zählten, am 11. Juni 2013 das Europäische Labor für Teilchenphysik, CERN, in Genf. Österreichische Physiker und Ingenieure beschäftigen sich dort seit vielen Jahren mit der Erforschung der fundamentalen Bausteine der Materie.

Erster Programmpunkt war der Besuch des CMS-Experiments: im letzten Jahr ist dieser Kollaboration die Entdeckung eines neuen Teilchens gelungen, bei dem es sich mit hoher Wahrscheinlichkeit um das lang gesuchte Higgs-Boson handelt. Mit dem Institut für Hochenergiephysik der Österreichischen Akademie der Wissenschaften ist eine starke österreichische Gruppe an diesem Experiment beteiligt und hat wichtige Beiträge zur Entdeckung geliefert.  

Bundesminister Töchterle betonte: “Wir müssen die exzellente Arbeit des CERN für die österreichische Forschung möglichst stark nutzbar machen". Der Minister wertet es daher als "ein sehr positives Signal, dass die Österreichische Akademie der Wissenschaften mit Jochen Schieck einen exzellenten Wissenschaftler mit viel Forschungserfahrung am CERN als Direktor des Instituts für Hochenergiephysik gewinnen konnte".  

Ein weiterer Höhepunkt war der Besuch des ASACUSA-Experimentes, das Präzisionsmessungen von Antimaterie durchführt. Der genaue Vergleich von Materie und Antimaterie ist ein wichtiger Test der fundamentalen Symmetrien der Natur. Auch hier ist die Österreichische Akademie der Wissenschaft über das Stefan-Meyer-Institut beteiligt.  

In einer abschließenden Diskussion mit zehn der zahlreichen österreichischen Studenten, die am CERN ausgebildet werden, zeigte sich noch einmal die große Bandbreite der wissenschaftlichen Forschung am CERN: Sie reicht von der Teilchenphysik im engeren Sinn über Forschung an neuen Technologien bis zu medizinischen Anwendungen.

31. Mai 2013

Der CERN, Peter Higgs und François Englert, die Preisträger des "Prinz von Asturien" Preises für technische und wissenschaftliche Forschung 2013.

Die Prinz-von-Asturien Stiftung hat die Verleihung des Prinz von Asturien-Preises an die theoretischen Physiker Peter Higgs und François Englert und den CERN bekannt gegeben. Dieser hochrangige Preis wurde für die Entdeckung des Higgs-Bosons zuerkannt.

Rolf Dieter Heuer kündigte an, den Prinz von Asturien-Preis im Namen von den Tausenden TeilchenphysikerInnen der Experimente CMS und ATLAS entgegen zu nehmen, deren Einsatz seit 20 Jahren diese Entdeckung überhaupt erst möglich gemacht hat. Der CERN-Generaldirektor betonte auch, dass durch die Verleihung des Preises in dieser Weise die wichtige Zusammenarbeit zwischen Theorie und Experiment deutlich gemacht wird.

Das Institut für Hochenergiephysik ist ein Gründungsmitglied des CMS-Experiments. Erst die gemeinsame Messung von CMS und ATLAS hat es ermöglicht, die Existenz des neuen Teilchens mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit nachzuweisen. Seit der Entdeckung wurde dieses neue Teilchen mit großer Akribie studiert: bis jetzt scheinen die Eigenschaften genau denen zu entsprechen, die auf Grund der theoretischen Vorhersage vor fast 50 Jahren gemacht werden konnten.

Manfred Krammer, der Direktor des Instituts für Hochenergiephysik, ist auch Vorsitzender des Europäischen Komitees für zukünftige Beschleuniger (ECFA). „Dieser weitere Preis für die Entdeckung des Higgs-Bosons unterstreicht einmal mehr die Bedeutung dieses Ergebnisses. Das Higgs-Boson ist nicht ein weiteres Teilchen in einem großen Teilchenzoo, sondern ein völlig neuartiges Teilchen mit gänzlich neuen Eigenschaften. Der LHC ist auf lange Zeit die einzige Maschine, an der man dieses neue Teilchen studieren kann.“

Treffer 29 bis 35 von 167

< vorherige

1

2

3

4

5

6

7

nächste >