Neue Lasertechnik ermöglicht leistungsfähigere und kleinere Teilchenbeschleuniger

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Durch die Beobachtung von Elektronen, die auf extrem hohe Energien beschleunigt wurden, können die Wissenschaftler Hinweise auf die Teilchen, aus denen unser Universum besteht, erhalten.Die Beschleunigung von Elektronen auf so hohe Energien in einer Laborumgebung ist jedoch eine Herausforderung: Je energiereicher die Elektronen sind, desto größer ist der Teilchenbeschleuniger

Um beispielsweise das Higgs-Boson – das kürzlich beobachtete “Gottesteilchen”, das für die Masse im Universum verantwortlich ist – zu entdecken, benutzten die Wissenschaftler des CERN-Labors in der Schweiz einen fast 17 Meilen langen Teilchenbeschleuniger.Aber was wäre, wenn es eine Möglichkeit gäbe, die Teilchenbeschleuniger zu verkleinern, um hochenergetische Elektronen in einem Bruchteil der Entfernung zu erzeugen?In einem in Physical Review Letters veröffentlichten Artikel skizzierten Wissenschaftler des Laboratory for Laser Energetics (LLE) der Universität Rochester eine Methode, um intensives Laserlicht so zu formen, dass Elektronen auf sehr kurze Entfernungen beschleunigt werden, um Energien aufzuzeichnen: Die Forscher schätzen, dass der Beschleuniger 10.000 Mal kleiner wäre als ein vorgeschlagener Aufbau, der eine ähnliche Energie aufzeichnen würde, wodurch der Beschleuniger von fast der Länge von Rhode Island auf die Länge eines Esszimmertisches reduziert würde

Mit einer solchen Technologie könnten Wissenschaftler auf dem Tisch Experimente durchführen, um das Higgs-Boson zu erforschen oder die Existenz von Extradimensionen und neuen Teilchen zu erforschen, die zu Albert Einsteins Traum von einer großen einheitlichen Theorie des Universums führen könnten.”Die Elektronen höherer Energie werden benötigt, um die fundamentale Teilchenphysik zu studieren”, sagt John Palastro, ein Wissenschaftler am LLE und Hauptautor des Papiers

Elektronenbeschleuniger bieten einen Blick in eine subatomare Welt, die von den fundamentalen Bausteinen des Universums bewohnt wird”.

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