Am 5. April 2025 wurde in Los Angeles der renommierte „Breakthrough Prize in Fundamental Physics“ verliehen. Unter den mehr als 50 Preisträgern sind auch zahlreiche Forschende der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU), die maßgeblich an den Experimenten des Large Hadron Collider (LHC) des CERN beteiligt sind. Diese Auszeichnung geht an die ATLAS-Kollaboration sowie die Experimente ALICE, CMS und LHCb, die zusammen einen wesentlichen Beitrag zur Teilchenphysik geleistet haben. Diese Kooperationen bestehen aus Tausenden von Wissenschaftlern aus über 70 Ländern und sind eine der Säulen der modernen Physik.
Der Breakthrough Prize würdigt spezifisch die bedeutenden Fortschritte in der Erforschung der Grundbausteine der Materie. Dazu gehören Messungen des Higgs-Bosons und Studien zur Materie-Antimaterie-Asymmetrie. ATLAS, ein über 40 Meter langer und rund 25 Meter hoher Universal-Teilchendetektor, spielt dabei eine zentrale Rolle. Über die Jahre hat die Mainzer Gruppe durch ihre Beiträge zum Bau, Upgrade und Betrieb des ATLAS-Detektors und die Erforschung der Higgs-Boson-Wechselwirkungen bedeutende Erfolge erzielt. Insbesondere während der letzten Betriebsperiode des LHC, die zwischen 2015 und 2018 stattfand, leisteten die Mainzer Wissenschaftler eine entscheidende Mitwirkung.
Die Rolle der LHC-Experimente
Die ATLAS-Kollaboration arbeitet bereits an der Vorbereitung zur dritten Betriebsperiode des LHC, die tiefere Einblicke in die Physik des Universums ermöglichen soll. Der geplante Hochgranularitäts-Timing-Detektor, der 2030 in Betrieb gehen soll, hat das Potenzial, die Kollisionsraten zu verzehnfachen. Die Experimente von ALICE, CMS und LHCb ergänzen sich in ihrer Forschungsdimension, wobei ALICE sich mit dem Quark-Gluon-Plasma beschäftigt und LHCb die Unterschiede zwischen Materie und Antimaterie erforscht. Eine ehrenvolle Erwähnung verdient auch die Entdeckung neuer stark wechselwirkender Teilchen und die detaillierte Analyse seltener Prozesse.
Fabiola Gianotti, Generaldirektorin des CERN, äußerte Stolz über die Anerkennung der LHC-Kooperationen und stellte fest, dass die Awards mit einem Gesamtpreisgeld von 3 Millionen US-Dollar verbunden sind. Dieses Geld wird an die CERN & Society Foundation gespendet, um Stipendien für Doktoranden aus den Mitgliedsinstituten zu finanzieren, die Forschungszeit am CERN verbringen.
Die Zukunft der Teilchenphysik
Die Auszeichnung der LHC-Experimente markiert nicht nur einen bedeutenden Meilenstein in der Teilchenphysik, sondern wirft auch einen Blick auf zukünftige Entwicklungen. Ab 2030 wird der LHC im Rahmen des High-Luminosity-Upgrades leistungsfähiger und verspricht tiefere Einblicke in die Struktur des Universums. Es wird erwartet, dass diese neuen Technologien die Möglichkeiten für Entdeckungen weiter steigern.
Die Bedeutung der Grundlagenforschung wird von vielen Wissenschaftlern hervorgehoben. Dabei ist eine enge Zusammenarbeit aller unterstützenden Länder, wie das Beispiel des zukünftigen Circular Colliders am CERN zeigt, von zentraler Wichtigkeit. Der Bedarf an internationalem Austausch und Know-how-Transfer ist unerlässlich, um die Erkenntnisse aus der modernen Physik auch in die Herkunftsländer der Forschenden zu tragen.
Insgesamt zeigt der Breakthrough Prize, dass die Forschung am CERN nicht nur die Grenzen unseres Wissens erweitert, sondern auch den Grundstein für zukünftige Entdeckungen legt, die das Universum in ganz neuem Licht erscheinen lassen.
Für weitere Informationen lesen Sie die Artikel auf uni-mainz.de, cern.ch und ethz.ch.