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Die Weltmaschine: Der LHC und der Beginn einer neuen Physik / Edition 1

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Overview

Der Large Hadron Collider – eine Entdeckungsmaschine
”Herzlich willkommen in einer neuen Welt: der Welt der Teilchen, Kräfte und der Physiker. Sie werden in diesem Buch nicht nur riesige Maschinen und kleinste Teilchen kennenlernen, sondern auch eine Vorstellung von den Menschen bekommen, die jeden Tag voller Begeisterung jene Teilchen und Kräfte erforschen. Und eins müssen Sie gleich zu Anfang über uns Physiker wissen: Unser Alltag besteht nicht nur aus der Suche nach Antworten, sondern auch aus der Suche nach neuen, tiefer gehenden Fragen.
Aber keine Sorge: Don Lincoln, ein waschechter Physiker, der sogar an der Entdeckung eines neuen Teilchens beteiligt war, stellt keineswegs nur Fragen, er gibt auch viele Antworten. Die deutsche Ausgabe seines Buches könnte kaum zu einem besseren Zeitpunkt erscheinen: Die ”Weltmaschine“ Large Hadron Collider läuft inzwischen sehr erfolgreich, und Physiker aus der ganzen Welt sind derzeit kräftig dabei, Daten zu sammeln; deren Auswertung wird uns hoffentlich Antworten auf einige der Fragen und ungelösten Rätsel bescheren, die Don hier vorstellt. Wenn Sie also schon immer wissen wollten, was dieser Large Hadron Collider (wir nennen ihn kurz ”LHC“) eigentlich ist, wie er funktioniert und warum es ihn überhaupt gibt, wird Ihnen sein Buch ein großes Stück weiterhelfen. Und wenn Sie dann in ein paar Jahren von der Entdeckung des Higgs-Teilchens am CERN lesen oder das Wort ”Supersymmetrie“ in den Medien die Runde macht, wissen Sie mehr über das Abenteuer, das zu diesen Entdeckungen und damit zu einer ”neuen Physik“ geführt hat. Und Sie wissen auch, dass mit jeder Entdeckung wieder ganz neue Fragen kommen und neue Abenteuer beginnen!“
Rolf-Dieter Heuer, CERN-Generaldirektor, im Geleitwort zur deutschen Ausgabe Die Weltmaschine ist ein erstklassiger Überblick über das derzeit leistungsstärkste Werkzeug der Hochenergiephysiker. Scientific American Book Club Brillant räumtLincoln mit dem bekannten Mythos auf, derLHC sei allein zur Entdeckung desHiggs-Bosons oder ”Gottesteilchens“ gebaut worden. Dies ist ein viel weiter reichendes Projekt ... Seine frischen Analogien und Einsichten machen dieses Buch sehr lesbar. New Scientist
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Unter der Grenze zwischen Frankreich und der Schweiz läuft ein Teilchenbeschleuniger mit der höchsten Energie, die je ein von Menschen gebauter Beschleuniger erreicht hat: der Large Hadron Collider (LHC). Am 10. September 2008 nahm er, begleitet von einem gewaltigen Medieninteresse weltweit, seinen Betrieb auf. Ähnlich große internationale Aufmerksamkeit erregte dann neun Tage später der Vorfall, der zurvorübergehenden Abschaltung und notwendigen Reparatur der hochkomplexen Apparatur führte. Inzwischen ist die ”Weltmaschine“, wie sie auch genannt wird, wieder in Betrieb, läuft einwandfrei und liefert vielversprechende Ergebnisse. Mit der nach und nach gesteigerten Leistung beginnt sich am Horizont bereits eine ”neue Physik" abzuzeichnen.
Durch die Kollision von Teilchen, die sehr viel kleiner sind als Atome, kann der LHC Bedingungen erzeugen, wie sie vermutlich unmittelbar nach dem Urknall in unserem Universum geherrscht haben. Die Physiker hoffen mit dem LHC unser Universum besser zu verstehen, den fundamentalen Kräften der Natur auf die Spur zu kommen und möglicherweise das letzte noch fehlende Puzzleteil im Standardmodell der Physik – das Higgs-Boson – zu finden. Don Lincoln erläutert in diesem Buch, wie der Beschleuniger funktioniert und welche Entdeckungen man sich von ihm erhofft: So werden wir in den nächsten Jahren manch Neuesüber die Physik der Elementarteilchen erfahren und vielleicht die Natur der dunklen Materie entschlüsseln, supersymmetrische Teilchen finden, Anzeichen für zusätzliche Raumdimensionenerkennen und den Ursprung der Masse in unserem Universum verstehen.
Tausende von Physikern auf der ganzen Weltforschen am LHC, und bisher kann niemand mit Gewissheit sagen, welche Geheimnisse dieses internationale Großforschungsprojektenthüllen wird. Dochwie auch immer diese Entdeckungen im Einzelnen aussehen mögen, die Ergebnisse der LHC-Experimente werden unser Verständnis vom Kosmos grundlegend verändern und die Forscher – ob Amateure oder Fachwissenschaftler – für viele Jahre zu neuen Ideen anregen.

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Editorial Reviews

From the Publisher

Beim LHC reiht sich Superlativ an Superlativ – und Don Lincoln lässt nichts davon aus. Wer das Buch einmal in die Hand genommen hat, legt es erst wieder weg, wenn es ausgelesen ist. Das liegt nicht am kleinen, handlichen Format, sondern an der Attraktivität, Verständlichkeit und Kompetenz des Textes, der durch viele Grafiken, Tabellen und schwarz-weiße Bilder ergänzt wird. ... Das Buch von Lincoln ist leicht zu lesen und bietet auf 316 Seiten einen fundierten Einblick in die "neue Physik" und die Rolle, die der LHC dabei spielen soll. Eine sehr zu empfehlende Lektüre – vor allem für Leser, die Superlative mögen.

Spektrum der Wissenschaft

Insgesamt bietet "Die Weltmaschine" eine gut verständliche, ganzheitliche und schön abgerundete Einführung in die Welt der Teilchen sowie in den Aufbau und Zweck des LHC, ohne auch nur eine einzige Formel zu verwenden. Zu empfehlen ist das Buch sowohl für Laien als auch für Physikbegeisterte mit Vorkenntnissen.

Sterne und Weltraum

Für Physikfans mit Vorkenntnissen ist dieses formelfreie Buch ein Vergnügen. Sie werden Don Lincoln folgen, wenn er mit Leidenschaft die großen Fragen der Teilchenphysik diskutiert: Was ist der Ursprung der Masse? Oder: Lassen sich die vier bekannten Kräfte in der Natur in einer Theorie vereinen? Bestehen die vermeintlichen Elementarteilchen doch noch aus kleineren Komponenten? ... Wer aber die Arbeitsweise des LHC und die großen Fragen der Teilchenphysik verstehen will, die die Forscher mit dem neuen Gerät lösen wollen,für den öffnet Don Lincoln auf elegante Weise die Teilchenwelt. Für die meisten Leser beginnt die neue Physik schon beim Lesen.

Deutschlandfunk

Die Weltmaschine ist ein erstklassiger Überblick über das derzeit leistungsstärkste Werkzeug der Hochenergiephysiker.

Scientific American Book Club

Brillant räumtLincoln mit dem bekannten Mythos auf, derLHC sei allein zur Entdeckung desHiggs-Bosons oder "Gottesteilchens" gebaut worden. Dies ist ein viel weiter reichendes Projekt ... Seine frischen Analogien und Einsichten machen dieses Buch sehr lesbar.

New Scientist

Für Physikfans ein richtiger Leckerbissen - sie wirdsvon der ersten bis zur letzten Seite hinreißen ... ein sehr informatives und gut zu lesendes Buch über die Urknallmaschine.

Deutschlandradio

Don Lincolns spielerischer, energiegeladener Stil trug mich von den Grundlagen der modernen Physik bis zu denextrem komplexen und anspruchsvollen Hintergründen der LHC-Experimente, wobeisich der Bogen von der "unvermeidlichen" Zerstörung der Erde durch schwarze Löcher bis zu Spekulationen über physikalische Experimente in der Nach-LHC-Ära spannt.

CERN Courier

Fazit: Dieses Buch hat mich sehr fasziniert. Vor einigen Monaten war ich selber am LHC und habe mir einen Eindruck der Dimensionen verschafft. Und ich kann in diesem Fall nur beides empfehlen: das LHC ist eines der spannendsten Instrumente der Teilchenphysik. Das Buch ist absolut verständlich und sehr frisch und frei geschrieben. Jedermann, ob Laie oder Senior in der Astronomie, wird an diesem Buch seine Freude haben.

astrotreff.de

Dem Physiker Don Lincoln gelingt mit diesem auch für physikalische Laien verständlich geschriebenen Buch ein erstklassiger Überblick über das derzeit leistungsstärkste Werkzeug der Hochenergiephysiker.

Zahnärztekammer Niedersachsen Mitteilungen

Das gut verständlich geschriebene Werk, das eines der bedeutendstenwissenschaftlichen Großexperimente beschreibt (...), kann breit empfohlen werden.

ekz-Informationsdienst

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Product Details

  • ISBN-13: 9783827424631
  • Publisher: Spektrum Akademischer Verlag
  • Publication date: 6/3/2011
  • Language: German
  • Edition description: 2011
  • Edition number: 1
  • Pages: 286
  • Product dimensions: 5.30 (w) x 7.60 (h) x 0.90 (d)

Meet the Author

Don Lincoln arbeitet am Fermi National Accelerator Laboratory in der Nähe von Chicago und istLehrbeauftragter an der University of Notre Dame. Er ist beim DZero-Experiment am Fermilab und beimCMS am CERN beteiligt. Er hat über 300 Fachveröffentlichungen verfasst und ist Autor des populärwissenschaftlichen Buches Understanding the Universe: From Quarks to the Cosmos.Lincoln lebt mitseiner Familie in Chicago.

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Table of Contents

Geleitwort von Rolf-Dieter Heuer.- Vorwort von Leon Lederman.- Einleitung.- 1 Was wir wissen.- Quarks. Leptonen. Kräfte. Antimaterie.- 2 Was wir vermuten.- Ein Schotte kommt zu Hilfe. Supersymmetrie. Kleiner als Klein. Wie steht es mit der Antimaterie? Schwere Ionen. Weitere Fragen. Kosmische Strahlung.- 3 Wie wir es machen.- Die Beschleunigung. Good Vibrations. Immer im Kreis herum. Elektromagnete. Viel kälter geht es nicht. Teilchenstrahlen. Fokussierung auf das Problem. Eine kurze Geschichte des CERN. Einige technische Details. Auch noch Bleistrahlen.- 4 Wie wir etwas sehen.- Magnetische Ablenkung. Ionisation. Teilchenschauer. Ein schwaches blaues Leuchten. Übergangsstrahlung. Ionisationsdetektoren. Der Aufbau eines Schauerdetektors. Die ”Oide“: Solenoide und Toroide. Die Detektoren am LHC. CMS (Compact Muon Solenoid). ATLAS. Trigger. Geräte für besondere Aufgaben. LHCb. ALICE.- 5 Wie es anfing.- Überschwängliche Begeisterung. Der Zwischenfall. Die Reaktion. Ruhe vor dem Sturm. In Erwartung.- 6 Wohin der Weg führt.- Die dunkle Seite. MACHOs. Nicht MACHO, sondern WIMP. Nicht nur Materie kann dunkel sein. Andere Beschleuniger. Was ist aus dem Ding in Texas geworden? Der LHC: Die Zukunft. Der ”International Linear Collider“.- Nachwort.- Weiterführende Literaturempfehlungen.- Index.

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