Am 17. April 2025 wurde der „Breakthrough Prize für Fundamental Physics“ an vier bedeutende Experimente des CERN verliehen. Dieses internationale Ereignis würdigt die bemerkenswerten Fortschritte in der Teilchenphysik und hebt die Zusammenarbeit von über 13.500 Forschern hervor. Unter den ausgezeichneten Projekten finden sich die ATLAS-, ALICE-, CMS- und LHCb-Kollaborationen, die im Rahmen des größten Teilchenbeschleunigers der Welt bei Genf bahnbrechende Entdeckungen gemacht haben.
Die Universität Siegen spielt eine wesentliche Rolle in diesem Erfolg. Forschende der Universität sind Teil der ATLAS-Kollaboration, die für ihre Studien zu Hochenergie-Kollisionen am Large Hadron Collider (LHC) bekannt ist. Seit mehr als 30 Jahren engagieren sich Wissenschaftler*innen der Universität in diesem bedeutenden Großexperiment und beteiligen sich an verschiedenen wissenschaftlichen Aktivitäten, einschließlich der Entwicklung von Detektorkomponenten, Kalibrierung und Datenanalyse sowie der Ausbildung junger Wissenschaftler*innen. Studierende und Promovierende haben regelmäßigen Kontakt zu den Forschungsaktivitäten am CERN, was ihre Ausbildung entscheidend bereichert.
Wissenschaftliche Errungenschaften
Die ATLAS-Kollaboration hat in der ersten langen Betriebsphase des LHC signifikante Fortschritte erzielt. Dazu gehört die Entdeckung des Higgs-Bosons im Jahr 2012, für die ATLAS und CMS mit einem speziellen Preis ausgezeichnet wurden. In der nachfolgenden Phase des LHC, die von 2015 bis 2018 stattfand, wurden die Protonenkollisionen auf eine Energie von 13 TeV erhöht, was eine erhebliche Verbesserung in der Datenerhebung darstellte.
Ein wichtiges Merkmal der ATLAS-Kollaboration ist die Vielzahl der veröffentlichten wissenschaftlichen Arbeiten. Entsprechend den Informationen von CERN hat ATLAS während der zweiten LHC-Phase insgesamt 408 Arbeiten basierend auf dem vollständigen Run-2-Datensatz veröffentlicht. Darunter befinden sich bemerkenswerte Beobachtungen seltener Teilcheninteraktionen, wie die gleichzeitige Produktion von drei W-Bosonen und die erstmalige Beobachtung von vier Top-Quarks.
Ziele und Ausblick
Der Breakthrough Prize in Fundamental Physics, der mit 3 Millionen US-Dollar dotiert ist und oft als der „Oscar der Wissenschaft“ bezeichnet wird, wird durch die CERN & Society Foundation genutzt, um Stipendien für Doktoranden zu finanzieren. Diese Stipendien tragen dazu bei, die nächste Generation von Teilchenphysikern auszubilden und die interdisziplinäre Zusammenarbeit zu fördern. Ein herausragendes Beispiel dafür ist der Exzellenzcluster „Color meets Flavor“, an dem die Universität Siegen beteiligt ist, um die Zusammenarbeit in Nordrhein-Westfalen zu intensivieren.
Ein weiterer wichtiger Aspekt der laufenden Forschung ist die Vorbereitung auf die dritte LHC-Phase, die bis 2041 Zehnmal mehr Daten liefern soll. Die ATLAS-Kollaboration bereitet sich darauf vor, ihre Detektortechnologien weiterzuentwickeln, um die kommenden Herausforderungen zu meistern und noch tiefere Einblicke in die fundamentalen Bausteine des Universums zu ermöglichen.
