Der Weg zum Bau einer der weltweit größten Beschleunigeranlagen in Deutschland ist frei. Hochrangige Vertreter aus den beteiligten Staaten haben sich am Mittwoch in Darmstadt getroffen, um den Projektstart der Beschleunigeranlage FAIR bekannt zu geben.
Mehr als 3000 Wissenschaftler aus aller Welt werden in wenigen Jahren die Experimente im Forschungszentrum FAIR (Facility for Antiproton and Ion Research) nutzen können. FAIR baut auf den bestehenden Beschleunigeranlagen der Gesellschaft für Schwerionenforschung (GSI) auf. Das Herzstück von FAIR ist ein unterirdisch verlaufender supraleitender Doppelringbeschleuniger mit einem Umfang von 1.100 Metern. An diesen schließt sich ein komplexes System von Speicherringen und Experimentierstationen an.
Antworten auf fundamentale physikalische Fragen
„Inzwischen beteiligen sich 15 Länder an diesem weltweit einzigartigen Großgerät“, erklärt Professor Jürgen Mlynek, Präsident der Helmholtz- Gemeinschaft. In der Endausbaustufe soll FAIR rund 1,2 Milliarden Euro kosten. 65 Prozent trägt der Bund und zehn Prozent das Land Hessen, so dass Deutschland insgesamt 75 Prozent der Kosten schultert. Das restliche Viertel steuern die beteiligten Partnerländern bei.
„Mit FAIR sollen einige sehr fundamentale Fragen der Physik beantwortet werden, die wir bisher nicht experimentell untersuchen konnten“, erklärt Mlynek. So ist es ein Rätsel, warum Protonen mehr Masse auf die Waage bringen, als die drei Quarks zusammen, aus denen sie aufgebaut sind. Auch die starke Kraft, die die Atomkerne zusammenhält, kann mit Experimenten an FAIR genauer untersucht werden.
Damit könnten die Physiker nachvollziehen, wie sich nach dem Urknall Atome und schwerere Elemente gebildet haben.
Antimaterie, Sternenexplosionen und Dunkle Materie
Mit FAIR wird es auch möglich sein, Antimaterie zu erforschen. Die Forscher wollen dem Rätsel auf die Spur kommen, warum Antimaterie im Universum, bis auf winzige Reste, kaum vorkommt – und warum die uns bekannte Materie, aus der wir bestehen und die uns umgibt, bevorzugt scheint.
An der geplanten Anlage wollen Forscher außerdem untersuchen, wie Sterne explodieren und welche Prozesse dabei ablaufen. Denn nach unserer heutigen Vorstellung entstehen bzw. entstanden die chemischen Elemente in gewaltigen Sternexplosionen. Das heißt, alle Materie – auch wir selbst – besteht letztendlich aus Sternenstaub, den Überresten von explodierten Sternen.
An FAIR werden Forscher auch nach neuen Formen von Materie suchen, um auf diese Weise dem Rätsel der dunklen Materie im Universum auf die Spur zu kommen. Denn obwohl diese dunkle Materie mehr als 90 Prozent der Materie des Universums ausmacht, konnte sie noch nicht direkt beobachtet werden.
(BMBF, GSI, 09.11.2007 – NPO)
