Die "Experimente am Large Hadron Collider (LHC)" in Genf finden nicht die ungeteilte Zustimmung aller Wissenschaftler. Manche halten es für möglich, dass an den Grundfesten des Universums gerüttelt wird und befürchten nachhaltige Folgen.
Gegenwärtig läuft der LHC nur mit halber Kraft. Ende 2011 soll er für Wartungsarbeiten abgeschaltet werden. Das wird ungefähr ein Jahr lang dauern, dann soll er ab Ende 2012 (!) mit seiner vollen Leistungsstärke arbeiten. Wobei geht es um die Befürchtungen, die einige Physiker haben?
LHC – Ist das Vakuum stabil?
Die Frage, um die es geht, ist, ob das Vakuum den niedrigsten energetischen Zustand erreicht hat, d.h. ob es stabil ist. Die Dinge in der Natur streben danach, möglichst den niedrigsten Energiezustand zu erreichen. Z.B. wird eine Kugel von einer instabilen Lage auf einer Bergspitze (energetisch hoher Zustand) in eine stabile Lage im Tal (energetisch niedriger Zustand) rollen. Genauso könnte es beim Vakuum noch eine niedrigere stabile Form geben. Wir nehmen heute zwar an, dass das Vakuum stabil ist, aber dennoch könnte es noch nicht das echte Vakuum sein, sondern nur ein falsches. Dass es sich innerhalb der letzten Milliarden Jahre nicht verändert hat, muss nicht bedeuten, dass es stabil ist. Ebenso wie eine Kugel, die lange Zeit auf einer ebenen Tischplatte ruht und eines Tages angestoßen wird und über den Rand zu Boden fällt, könnte auch ein falschen Vakuum durch irgendein Ereignis sich in ein echtes verwandeln.
Vielleicht ist ein solches Ereignis, ohne dass wir es wissen, irgendwo im Universum schon aufgetreten. Die Physiker Sidney Coleman und Frank De Luccia haben sich mit dieser Frage
beschäftigt und berechnet, was in so einem Fall geschehen würde: Irgendwo im Universum hat sich eine winzige Blase aus echtem Vakuum, die von dem falschen umgeben ist, gebildet, Sofort nach ihrer Enstehung wird sie sich mit einem Tempo, das sich bald der Lichtgeschwindigkeit nähert ausdehnen und dabei einem immer größer werdenden Bereich des falschen Vakuums in sich aufnehmen und in echtes verwandeln. Die Energiedifferenz (ca. 1087 Joule pro cm³ Raum) konzentriert sich in der Wand der Blase, die sich mit ungeheurer Geschwindigkeit durch das Universum bewegt, immer mehr anwächst und auf ihrem Weg alles vernichtet. Falls sich eine solche Blase aus echtem Vakuum uns nähern sollte, würde die Vorwarnzeit nicht einmal drei Minuten betragen. Dann würden sich augenblicklich alle Elementarteilchen in ihrem Wesen und in ihren Wirkungen radikal verändern, die Protonen könnten schlagartig zerfallen, alle Materie löst sich auf.
Droht ein Vakuumzerfall ?
Nach der Veröffentlichung der Arbeit der beiden Physiker wurde darüber diskutiert, ob so ein Ereignis auch unbeabsichtigt durch Experimente an Teilchenbeschleunigern (z.B am LHC) ausgelöst werden könnte. Bei Zusammenstößen von Elementarteilchen mit hoher Energie innerhalb eines sehr kleinen Bereiches und innerhalb einer sehr kurzen Zeit könnten kurzfristig Bedingungen auftreten, die einen Vakuumzerfall ermöglichen. Und wäre erst einmal ein Blase aus echtem Vakuum geschaffen, würde sie sich augenblicklich ausdehnen, und sei sie auch nur mikroskopisch klein. Nichts könnte das Ende der Welt, so wie wir sie kennen, aufhalten.
Zwar gaben die Forscher Piet Hut und Martin Rees Entwarnung, da die Energiemengen, die mit heutigen Beschleunigern erzeugt werden können, bei weitem nicht ausreichen. Jede Sekunde werden Atome unserer Atmosphäre von der kosmischen Strahlung mit vielfach höherer Energie bombardiert, und das seit Milliarden von Jahren, ohne dass etwas geschehen ist. Außerdem nimmt man nach unseren jetzigen Erkenntnisstand an, dass das Vakuum seinen stabilsten Zustand erreicht hat und dass ein Vakuum-Zerfall sehr unwahrscheinlich ist. Dennoch bleibt ein Rest von Unsicherheit.
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