Compyblog - Wissenschaft

LHC: LS1-Einstieg

nospam@example.com (Andre Heinrichs) — Fri, 15 Feb 2013 07:24:00 +0100

Wenn der Text hier erscheint ist es ziemlich genau 24 Stunden her, dass der letzte Physiklauf vor der großen Umbau-Aktion geendet hat. Seit Donnerstag früh laufen nur noch Quench-Tests, bei denen mir nicht ganz klar ist, was das konkret heißt. Davor gab es ein paar runden, wo der Beschleuniger Protonen mit 1,38 TeV aufeinanderstoßen lassen hat, die (wenn ich das richtig verstanden habe) als Vergleich zu Ionen-Kollisionen verwendet werden, und die gab es davor.

Wenn ich das jetzt richtig gelesen habe, wird ab Samstag früh der gesamte Beschleunigerkomplex am CERN abgeschaltet, und die großen Wartungsarbeiten begonnen. Für den LHC ist das ja die erste ausführliche Wartung überhaupt, bei der Fehler beseitigt werden, die nach dem Unfall von 2008 entdeckt wurden, bei denen eine defekte Stromverbindung eine ganze reihe Geräte zerstört hat. Außerdem hatten die Experimente Zeit sich neue beziehungsweise bessere Sensoren zu bestellen, die in der zeit eingebaut werden, so dass nach dem Neustart in rund zwei Jahren dann noch mehr Daten aus dem Ring kommen, mit denen die Grundlagen der Physik noch genauer untersucht und vielleicht mal wieder erschüttert werden können. In der Zwischenzeit wird es aber vermutlich sehr still um den Beschleuniger werden, aus dem während der bisherigen Wartungsintervalle nie vele Informationen kamen.

LHC knallt Ionen auf Protonen

nospam@example.com (Andre Heinrichs) — Mon, 21 Jan 2013 08:22:00 +0100

Da hab ich schon drauf gewartet: Gestern Nachmittag hat im LHC der erste Physik-Lauf des Jahres stattgefunden.

Beweisbild

Dabei werden Bleikerne und Wasserstoffkerne aufeinander zugesteuert. Warum das spannender als reine Ionen-Kollisionen ist, habe ich zwar nicht verstanden, aber so ist es offenbar.

Noch ein Beweisbild: 13 Pakete Ionen gegen Protonen

Das Jahr ist in Sachen Physik beim LHC jetzt nur kurz, schon Mitte Februar steht dessen Ende an, damit danach der fast zwei Jahre lange Shutdown losgehen kann, bei dem sämtliche Stromverbindungen zu den Elektromagneten erneuert werden können, einige Verbesserungen in den Experimenten vorgenommen und andere technisch notwendige Aktivitäten ergriffen werden. Zu letzteren gehört, dass Elektronik etwas weiter vom Ring entfernt wird, weil da im Betrieb Radioaktivität austritt, die nicht gut für die Funktion der Geräte ist.

LHC physikiert nochmal

nospam@example.com (Andre Heinrichs) — Sat, 15 Dec 2012 20:54:03 +0100

Da hatte ich neulich doch falsche Informationen.Ganz offensichtlich

Ganz kurz nach dem Switch nach Stable Beams am Samstag, 15.12.2012

haben die Tests vor dem Jahresende noch Zeit gelassen für einen Ausflug in die Protonenkollisionen.

Gelesen hatte ich von der Absicht schon in der Tages-Statusrunde von Freitag. Da waren wohl zwei Tage Puffer im Zeitplan, die nicht komplett gebraucht wurden, und so gibt es nochmal einen Tag mit Kollisionen für die Experimente. Wenn ich das jetzt richtig gelesen habe, soll Sonntag Abend bis Montag früh dann aber noch irgendwas technisches (da war die Rede von pA-MD, was auch immer das sein mag) getestet werden, bevor am Montag um 6 die Winterpause ausbricht.

LHC-Jahresende

nospam@example.com (Andre Heinrichs) — Wed, 12 Dec 2012 07:51:00 +0100

Sneaky. Da konnte ich dieses Jahr zwar zugucken, hab dann aber doch nicht bemerkt, dass beim LHC das Jahr Protonen-Physik geendet hat. Im Kalender standenfür die Tage ab Freitag noch Scrubbing-Läufe und 25ns-Tests, aber es sah so aus, als ob diese Woche noch ein paar Physik-Läufe kommen könnten. Vermutlich wäre dafür im Prinzip auch noch Platz, aber mit je 23/fb an Kollisionsdaten für die großen Experimente ist das (zwischendurch angepasste) Jahresziel von 20/fb ja locker erreicht, da muss man jetzt nicht mehr dringend ran. Was dann noch ansteht: Ab nächste Woche gibt es die traditionelle Winterpause, die allerdings nicht wieder bis in den April dauern soll. Denn für nächstes Jahr steht noch an, dass irgendwas mit Blei-Ionen stattfinden soll, wobei ich nicht sicher bin, ob Ionen mit Ionen oder mit Protonen kollidieren sollen. Und danach steht dann der LS1 genannte lange Wartungsstopp an, bei dem für 1,5 Jahre der LHC aus bleiben wird, sämtliche Splices (was auch immer das auf deutsch sein mag) überprüft oder gleich repariert werden sollen, und diverse Upgrades an der Technik am und im Ring und den Experimenten anstehen. Und dann soll es 2015 erst wieder weitergehen mit der Physik im LHC. Insofern hoffe ich, dass dann jetzt alle Daten der Protonenkollisionen eingesammelt sind, die die Physiker brauchten, denn so bald gibt es da keinen Nachschub.

Higgscovery

nospam@example.com (Andre Heinrichs) — Wed, 04 Jul 2012 10:05:49 +0200

Ich mach's kurz: Wenn ich das gerade nicht völlig falsch verstehe, wurde gerade offiziell verkündet, dass das Higgs-Boson gefunden wurde. CMS hat da zumindest in einem Ergebnis 5 Sigma Signifiganz erreicht, die wohl für ein offizielles Ergebnis nötig sind. ATLAS verkündet gerade noch, wenn die auch ein positives Ergebnis haben, dürfte es ziemlich offiziell sein.

Update: ATLAS hat danach präsentiert. Die haben zwar mehr Kollisionsdaten als Basis gehabt, aber weniger Mess-Kanäle verwendet. Im Ergebnis hat aber auch ATLAS ein Boson bei ungefähr 125 GeV gemessen mit 5 Sigma Signifikanz. Die genauen Massen beider Experimente stimmen nicht überein, da dürften weitere Auswertungen und mehr Daten hilfreich sein. Im Ergebnis bleibt festzuhalten, dass es stark danach aussieht, dass das Higgs-Boson nachgewiesen wurde (siehe auch das CERN-Bulletin dazu). Die genauen Details müssen aber noch geklärt werden.

Und noch ein Update: Die ganze Veranstaltung fand ich am besten bei Resonaances live dokumentiert, und inzwischen sind auch schon die ersten Bewertungen eingetrudelt. Einerseits verhält sich das neue Boson wohl sehr weitgehend so, wie die Vorhersagen für das Higgs erwartet haben, ist das andererseits noch nicht offiziell sicher. Womit dann auch die Frage für mich geklärt ist, was der LHC mit der restlichen Zeit dieses Jahr machen soll, die ja im Plan dafür vorgesehen ist, so viele Kollisionsdaten in den Experimenten abzuliefern wie möglich. Das Ziel war von Anfang an, bis zum Jahresende eine klare Aussage treffen zu können, ob es das Higgs-Boson gibt, und die ist mit der Veröffentlichung jetzt nur oberflächlich beantwortet. Und dann ist da noch die dumme Berichterstattung, die Higgs dauernd als 'Gottesteilchen' bezeichnet, wozu mir im Netz ein Bild begegnet ist:

Higgzzle

nospam@example.com (Andre Heinrichs) — Tue, 03 Jul 2012 08:26:00 +0200

So langsam beschleicht mich das Gefühl, dass am Mittwoch vom LHC eine große Entdeckung bekanntgegeben wird. Und nein, der Champagner ist da nur ein Puzzleteil. Der könnte noch in die 'machen wir jedes Mal'-Ecke gehören. Dass eine Reihe wichtiger Physiker (darunter ein gewisser Herr Higgs) eingeladen wurden, fällt dann schon in die 'Hmmmmmmmmmmmmmmm.'-Kategorie. Wirklich spannend wird es für mich aber, wenn ich lese, dass am Mittwoch NO 8:30 meeting stattfinden soll. Das ist eigentlich das tägliche LHC-Statusmeeting, das findet auch an Wochenenden und Feiertagen statt, wenn der LHC in der Zeit in Betrieb ist. Dass das Meeting ausfällt, fällt für mich in die Kategorie 'Big Fucking Deal'.

Ich guck mal in meine Kristallkugel, und vermute mal, dass der Herr Higgs offiziell 'sein' Teilchen angekündigt bekommt. Darüber, welches Experiment da was gesehen haben könnte, habe ich so gar keine Gerüchte gelesen. Wenn ich das als Information interpretieren soll, rate ich mal, dass wohl sowohl CMS, als auch ATLAS das Higgs-Teilchen gefunden haben könnten. Es könnte dann noch sein, dass die Experimente über Details des Teilchens nicht einig wären (ich meine, im Dezember passten die Daten nicht ganz zusammen), da wäre noch spannend, was dann passieren würde. Und dann hoffen die Physiker wohl darauf, dass das Higgs-Boson irgend welche unerwarteten Eigenschaften aufweist, weil das dann hieße, dass das Standard-Modell eben noch nicht das Ende der Forschung bedeutet.

Davon ganz abgesehen, stellt sich mir noch die Frage, was mit dem LHC passiert, wenn tatsächlich schon das Higgs-Teilchen gefunden wäre. Die Planung für das Jahr war eigentlich darauf ausgelegt, dass bis zum Jahresende die Daten eine klare Aussage über dessen Existenz ermöglichen können sollten. Wenn nun schon im Juli geklärt wäre, dass es das Boson gäbe, müsste man nicht so sehr auf Kollisions-Mengen achten. Aber erstmal bleibt abzuwarten, was am Mittwoch verkündet wird.

Update: Als der Text hier schon fertig war, ist mir dann noch dieser Bericht begegnet. Der klingt ja nun nicht nach einer definitiven Verkündung. Mal sehen, was stimmt.

Hirücht

nospam@example.com (Andre Heinrichs) — Mon, 25 Jun 2012 11:25:00 +0200

Aus der 'Wenn es stimmen sollte'-Ecke gerüchtet es, dass am 4. Juli vielleicht die Entdeckung des Higgs-Boson verkündet werden könnte.

Nun bin ich zwar kein Physiker, hab aber bei Apple-Geschichten öfter mit Gerüchten zu tun. Da nehme ich mir mal das Recht raus, dieses Gerücht ein wenig zurechtzurücken. Klar ist, dass an dem Tag eine längere Veranstaltung stattfindet. Dass es sich dabei um die offizielle Higgs-Meldung handeln würde, ist schon Interpretation des Gerüchterstatters. Was ich in Sachen Higgs bisher mitbekommen habe ist, dass die Physiker an den beiden großen Experimenten am LHC (ATLAS und CMS) erst in diesen Tagen die Daten überhaupt erst ausgewertet haben, wobei ich da den Termin 'Ende Juni' im Hinterkopf habe für finale Ergebnisse. Nachdem dieses Jahr noch gar nichts veröffentlicht wurde, habe ich keine Ahnung, ob die Daten aus diesem Jahr überhaupt problemlos mit denen aus dem letzten Jahr zusammengeworfen werden können, aber ausreichend Kollisionsdaten für die berühmten 5 Sigma gibt es alleine aus diesem Jahr wohl nicht.

Und wenn ich jetzt mal annehme, dass nur eins der Experimente mit 5 Sigma Wahrscheinlichkeit eine Higgs-Entdeckung melden könnte, würde ich doch lieber abwarten wollen, bis das Ergebnis unabhängig bestätigt wird, wofür sich das jeweils andere Experiment anbietet. Klar ist ja, dass noch in diesem Jahr ein sicheres Ergebnis gefunden werden sollte, ob es das Higgs-Boson gibt, oder eben nicht. Wobei mir gerade unklar ist, was passieren würde, wenn schon im Juli ein endgültiges, unabhängig von mehreren Experimenten gemessenes, Ergebnis vorläge. Der gesamte Zeitplan für das LHC-Jahr ist ja darauf ausgelegt, so viele Kollisionsdaten wie möglich in CMS und ATLAS abzuliefern, die dann nicht mehr ganz so dringend benötigt würden.

In jedem Fall wird es erst am 4.7. eine offizielle Aussage zum aktuellen Stand geben, wie auch immer die ausfallen mag. Bis dahin kann ich nur tun, was ich mit allen Gerüchten tu: lesen und abwarten.

Stable LHC mit 4 TeV je Beam

nospam@example.com (Andre Heinrichs) — Thu, 05 Apr 2012 05:54:30 +0200

Darauf hatte ich noch gewartet: Seit heute Nacht läuft am LHC wieder das Physikprogramm. Das war eigentlich schon für gestern geplant gewesen, aber da gab es eine Reihe (kleiner)Probleme, die die ersten Stable Beams des Jahres bis heute früh 00:38 rausgezögert haben.

Und während ich das hier schreibe, läuft schon die zweite Phase Stable Beams:

nur 47 Bunches, aber immerhin

Das Große Ziel dieses Jahr ist es ja, genug Kollisionsdaten in den beiden großen Experimenten (CMS und ATLAS) abzuliefern, damit die Forscher dann entscheiden können, ob es das Higgs-Teilchen dort gibt, wo Ende letztes Jahres vermutet wurde, dass es sich verstecken könnte. Entsprechend sollen die Kollisionsraten möglichst schnell hochgefahren werden.

LHCstart

nospam@example.com (Andre Heinrichs) — Wed, 14 Mar 2012 21:37:09 +0100

Eigentlich hatte ich für heute auf dem Plan, dass der LHC das erste Mal im Jahr 2012 wieder Protonen rumkreisen lassen sollte. Nach allem, was ich vom Zeitplan mitbekommen habe (auf Page 1) waren die ersten Injections für 15 Uhr angesagt, wurden dann auf 17, später 17:30 Uhr verschoben. Dann hatte die Steuerungstruppe die TEDs (fragt mich nicht, wofür das ne Abkürzung ist) wieder in den Strahlenweg gefahren, so dass die Protonen zwar durch die Vorbeschleuniger und die Transferleitungen gelangen konnten, aber nicht in den Ring. Gegen 18:30 war dann immerhin für Beam 2 der TED offen, und laut Announcer gab es auch ein paar Injections. Von denen war nur auf Page 1 nichts zu sehen, vermutlich, weil die Protonen nicht komplett um den Ring rumlaufen konnten, sondern irgendwo unterwegs in ein extra aufgestelltes Hindernis geflogen sind.

Page 1-Beweisbild

Seit 19:08 v3erkündet Page 1, dass es Probleme mit 'SMP' (Symmetric Multi Processing wird's wohl nicht sein) gibt, die TEDs sind beide wieder zu, und auch der Announcer plaudert nur von irgend welchen Power Groups. Alles nicht so spannend. Ich hoffe jetzt mal, dass die Experten, die da schon arbeiten, bald das Problem lösen, und bis morgen vielleicht schon wieder Protonen in den Ring bringen, die dann erstmal ganz gemütlich da rumkreisen, bevor in etwa drei Wochen das Physikprogramm wieder anstehen soll, wenn ich den Plan richtig im Hinterkopf habe.

Update: Laut dem Page1-Beobachter waren um 00:17 beide Strahlen soweit, dass sie jeweils um den Ring gezirkelt sind.

LHC-Parameter 2012

nospam@example.com (Andre Heinrichs) — Tue, 14 Feb 2012 17:29:00 +0100

Jetzt hätte ich fast vergessen, die Meldung von Freitag zu erwähnen: Die Parameter für den diesjährigen LHC-Physiklauf stehen fest und wurden auch schon per Pressemeldung verkündet:Wie ich vermutet hatte, wird der Beschleuniger mit 4 TeV je Strahl laufen, die Protonen-Pakete im 50ns Abstand eingeworfen. Wichtigstes Ziel dieses Jahr: Die beiden großen Experimente CMS und ATLAS sollen jeweils genug Kollisionsdaten sammeln können, um unabhängig ermitteln zu können, ob dort, wo es vermutet wurde, sich das Higgs-Teilchen findet. Wenn auf dem Weg dorthin noch weitere Entdeckungen gemacht werden, ist das sicher nicht unerwünscht, aber das Ziel dieses Jahr ist das Higgs.

LHC-Planung

nospam@example.com (Andre Heinrichs) — Tue, 07 Feb 2012 07:59:00 +0100

Diese Woche ist mal wieder das jährliche Meeting in chamonix, wo die Pläne für's LHC besprochen werden. Die Präsentationen kann man im Lauf der Woche online finden. Fragen, die dabei geklärt werden dürften sind unter anderem: Mit welcher Höchst-Energie soll der Beschleuniger dieses Jahr betrieben werden (3,5 TeV wie in den letzten beiden Jahren, oder doch mehr?), in welchem Abstand sollen die Protonen-Päckchen in den Ring gebracht werden (50 Nanosekunden, oder 25?), aber auch Dinge, die für nächstes Jahr schon vorbereitet werden sollen, wo der erste lange Stop ansteht. Da müssen dann nicht nur Fehler beseitigt werden, die bisher die höchste erreichbare Energie begrenzen, sondern es stehen auch Verbesserungen an, die nicht in den Weihnachtspausen eingebaut werden können.

(via)

Protonterview

nospam@example.com (Andre Heinrichs) — Tue, 10 Jan 2012 07:20:00 +0100

Aus einer fröhlicheren Ecke stammt dieses Interview mit einem Proton aus dem LHC. Nun können handelsübliche Protonen nicht reden, treten auch selten alleine auf, und geben schon mal gar keine Interviews, aber wenn man sich mal auf die Idee einlässt, dass da jemand mit einem Proton redet, was in diesem Jahr wieder im LHC auf andere Artgenossen treffen wird, um dabei nach Hintergründen der Materie zu suchen, dann ist das schon lustig. Und das Proton macht auch glatt noch Andeutungen zum Higgs.

Marsstieg

nospam@example.com (Andre Heinrichs) — Mon, 07 Nov 2011 07:50:00 +0100

Am Freitag ist nach 520 Tagen die Isolationsstudie Mars500 zu Ende gegangen, und die sechs Männer, die in der Zeit einen Flug zum Mars simuliert haben, durften nach der Zeit ihre Isolation verlassen. Ganz frei sind sie aber noch nicht, weil sie erst für ein paar Tage in Quarantäne geschickt wurden, und auch noch ausführlich befragt werden sollen. Aber wie es aussieht, ist ein Flug zum Mars und zurück nicht mit unerträglichen zwischenmenschlichen Problemen belegt. Wenn da nur die fiesen technischen Fragen nicht wären... Wie kriegt man genug Nahrungsmittel, Sauerstoff und Energie auf den Weg, wie geht man mit der Strahlung um, was ist, wenn die Sonne gerade in der Zeit des Fluges größere Mengen Material ausstößt, und so weiter. Bis es da nicht befriedigende Antworten und einen Weg gibt, das benötigte Material aus der Schwerkraft der Erde zu befreien, wird da kaum ein Flug möglich sein.

Aber immerhin wurde der psychologische Teil der Mission erfolgreich getestet.

nobles Problem

nospam@example.com (Andre Heinrichs) — Tue, 04 Oct 2011 07:05:58 +0200

Gestern wurden die Preisträger des Medizin-Nobelpreis verkündet. Das sollten drei Forscher sein. Nun kam danach raus, dass einer der Forscher bereits am Freitag gestorben ist. Das wussten die Leute von der Nobel-Stiftung nur nicht. Bisher gab es wohl nur Preisträger, die nach der Ankündigung gestorben sind, und den Preis dann posthum verliehen bekamen. In diesem Jahr wird das offenbar ähnlich gehandhabt, auch wenn das in den Stiftungsregeln so nicht vorgesehen ist. Eigentlich sollten ja die Nobelpreise an Menschen vergeben werden, die im vergangenen Jahr besondere Forschungsergebnisse gebracht haben. Aber davon ist die Stiftung ja schon seit Jahren weg.

Higgsuche

nospam@example.com (Andre Heinrichs) — Wed, 24 Aug 2011 10:03:00 +0200

Dann gibt es mal wieder Nachrichten vom LHC. Nein, ich meine nicht die fiesen Downtimes der vergangenen Tage, die anstehenden Machine Development-Tage oder den Technical Stop danach. Ich meine Nachrichten vom 'Gottesteilchen', dem Higgs. Bekanntlich hoffen die Wissenschaftler ja, bis zum Ende des nächsten Jahres eine definitive Aussage über dessen Existenz machen zu können, und damit eine wichtige Grundlage für die Physik zu legen. Diese Woche haben nun also die CMS- uhd ATLAS-Teams vom LHC neue Daten vorgestellt, die mit 95-prozentiger SWahrscheinlichkeit die Existenz des Higgs-Boson über einen großen Energiebereich ausschließen. Die Ergebnisse sind noch nicht sicher (wie gesagt, 95%), aber die Massebereiche, in denen sich ein Higgs-Boson in den Daten verstecken kann, sind schon enger.

Hier sollte ich besser eine Warnung postieren: Ich bin kein Physiker, spiele auch keinen. Alles, was jetzt folgt ist die Sachlage, wie ich sie aus diversen Quellen verstanden habe.

Nun stellt das Higgs für die Wissenschaftler einerseits die Herausforderung auf, nicht direkt messbar zu sein, sondern nur über Zerfallsprodukte mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit ermittelt werden zu können (wenn abseits der eigentlichen Protonenkollision mehrere Teilchen auftauchen, könnte das an einem nicht gemessenen Teilchen wie dem Higgs liegen), und andererseits ist das Higgs auch nicht letztendlich für eine bestimmte Masse vorhergesagt. Es ist eher umgekehrt so, dass je nach der gemessenen Masse eines Higgs nur noch eine bestimmte Gruppe von Theorien zutreffend sein kann.

Sollte sich (entgegen der allgemeinen Erwartung) herausstellen, dass es gar kein Higgs-Boson gibt, wäre das aber auch kein Untergang für die Physik, sondern würde im Gegenteil die Suche nach einem neuen Modell anfeuern, was kein Higgs-Boson benötigt. In der theoretischen Physik lassen sich Theorien nicht einfach eindeutig beweisen, sondern eher widerlegen. Wenn man ein Experiment findet, was nach der jeweiligen Theorie nicht möglich wäre (bzw. dessen Ausgang), dann ist die Theorie in der Form offensichtlich falsch und müsste entweder erweitert werden, oder komplett verworfen. An so einem Punkt befindet sich die Elementarphysik gerade. Das bisher favorisierte Standardmodell in seinen verschiedenen Ausprägungen sagt voraus, dass es ein Higgs-Boson mit bestimmten Eigenschaften geben muss. Wenn das nicht gemessen werden kann, ist das Modell offenbar nicht korrekt.

Für die verschiedenen Modellvarianten mit Super-Symmetrie, die zu jedem bisher gefundenen Teilchen noch ein oder mehrere 'Spiegel'-Varianten vorhersagen, sieht es in den Messwerten ja wohl auch eher schlecht aus, wenn ich die Veröffentlichungen richtig lese. Da gibt es nur den kleinen Unterschied, dass die SuSy-Modelle bisher nicht so groß in der Öffentlichkeit rumgetragen wurden.

LHC: Strom weg, alles kippt

nospam@example.com (Andre Heinrichs) — Wed, 13 Jul 2011 08:14:00 +0200

Eine Tatsache, die ich noch gar nicht gewürdigt habe, ist der Stromausfall Sonntag Mittag am LHC. Da gab es wohl ein Gewitter, was erst nur kleinere Ausfälle verursacht hat (PCs, die kurz gekippelt haben, und damit die Protonen aus dem Ring geworfen. Um 11:34 gab es dann aber einen größeren Ausfall. Innerhalb weniger Minuten sind so ziemlich alle Systeme aus gegangen oder in einen schnellen Shutdown gerannt. Zu letzterer Gruppe gehörten alle Experimentmagnete. ATLAS und CMS hat es dabei wohl am schwersten erwischt, die sollen erst am Donnerstag wieder einsetzbar sein.

Richtig offensichtlich eklig wurde es bei der Kühlung. Da sind innerhalb einer halben Stunde die ersten Cryo Start-Berechtugungen verschwunden, und im Lauf eienr Stunde war klar, dass alle Sektoren betroffen waren. Zwei Stunden später war dann schon fast die gesamte Anzeige knallrot, auch in den Graphen unten zeigte sich, dass die Durchschnittstemperatur in allen Arcs klar nach oben tendiert. Wenigstens gab es bald eine erste Schätzung: Dienstag früh sollte die Kühlung bestenfalls wieder alle Magnete im Griff haben.

Bis dahin mussten an diversen Stellen Techniker in den Ring, Systeme vor Ort bepuscheln, die von alleine nicht wieder auf die Beine gekommen sind, und überall mal gegentreten. Das hatten die ja eigentlich die letzte Woche über beim Technical Stop schon gemacht, aber das Gewitter hat darauf keine Rücksicht genommen. Zwischendurch hat es dann auch mal die Steuerung für die Zutrittsberechtigungen in den Ring bei einem Test nochmal gerissen, so dass alle Türen erstmal wieder verriegelt waren, aber das ließ sich dann auch noch lösen.

Für mich unerwartet war dann Montag Abend (19:22 laut dem Logbuch) die Kühlung wieder voll aktiv, und theoretisch hätte der Ring wieder in Betrieb genommen worden können. Praktisch waren da noch Tests im Ring aktiv, und zwei Sektoren waren nicht voll einsetzbar, was nur durch persönliches Gegentreten hätte gelöst werden können. So hat es dann bis Dienstag früh gedauert, bis die Sektoren S23 und S56, dann komischerweise doch von außen ihr QPS-OK liefern konnten.

Wenn ich die Verlautbarungen richtig verstehe, dürfte in den nächsten Tagen die Recovery vom Gewitter endgültig enden, und das Testprogramm nach dem Technical Stop wieder los- oder weitergehen. Und dann steht wieder an, jede Menge Protonen in den Ring zu leiten, auf 3.5 TeV je Strahl zu beschleunigen und in den Experimenten zur Kollision zu bringen. Nachdem das Jahresziel, 1380 Bunches je Beam schon vor dem TS erreicht war, gibt es jetzt noch ein paar nicht ganz so offensichtliche Basteloptionen, an denen die Leute im Kontrollzentrum sich versuchen können. Und dann braucht es wieder ein paar Tage ruhige Funktion der Maschine, bis die Experimente wieder so viele Daten einsammeln können, dass die Wissenschaftler für eine Weile beschäftigt sind. Wobei ich nichts gegen noch einen 20-Stunden-Lauf hätte, das sah von hier aus richtig angenehm aus.

Scrubbing-Quench

nospam@example.com (Andre Heinrichs) — Sun, 10 Apr 2011 19:51:00 +0200

Die Meldung als solche habe ich zwar auch im Podcast heute verstaut, aber da hatte ich nur einen Teil des Problems verstanden. Wie es aussieht, gab es am Mittwoch im LHC einen unerwarteten Quench, das heißt, dass an einer Stelle die Supraleitung für die Elektromagneten ausgefallen ist, während gerade eine größere Anzahl Protonen im Ring war (zum Glück nur bei 450 GeV Energie). Im Nachgang stellte sich dann heraus, dass ein Messsystem des QPS falsch verkabelt war, aber auch da zum Glück nur auf einem von zwei Strängen. Der korrekt verkabelte Strang hat dann dafür gesorgt, dass die Protonenstrahlen sofort aus dem Ring geworfen wurden, und damit weitergehende Schäden an den Magneten verhindert. In der Folge war dann bis Freitag spät Abends der LHC aus, während sowohl der Fehler, also die Verkabelung korrigiert wurde, alle davon betroffenen Systeme genauer geprüft wurden, und auch nach weiteren Kabelfehlern gesucht wurde (da gab es keine Systeme, die auf beiden Strängen unterschiedliche Werte gesehen hätten. Wenn es also noch einen Kabelfehler geben sollte, beträfe der beide Stränge).

Freitag Abend gab es dann die Freigabe, dass wieder Protonen in den Ring gelassen werden dürfen, um den eigentlich geplanten Scrubbing-Lauf fortzusetzen. Dabei geht es darum, dass letztes Jahr im Herbst Probleme auftauchten, als viele Protonenpakete mit sehr kurzem Abstand voneinander in den Ring gelassen wurden. Da gab es offenbar Gas, was aus Teilen der Ringmaterialien ausgegast ist. Letztes Jahr haben die Verantwortlichen dann probiert, ob es hilft, wenn eine größ'ere Anzahl Protonen einfach für eine Weile im Ring zirkulieren, damit Ausgasungen provozieren, und die Gase dann einfach abgepumpt werden können. Das war letztes Jahr erfolgreich, weshalb der Schritt dieses Jahr gleich in den Kalender aufgenommen wurde. Von außen sehen die Scrubbing-Läufe allerdings äußerst unspannend aus. Ich hoffe mal, dass die dann nächste Woche planmäßig beendet werden, und der LHC wieder zum Physikprogramm zurückkehrt. Da gibt es dann wenigstens Futter für die Physiker, von denen ich mir ja eine Antwort darauf erhoffe, ob die Meldungen vom Tevatron bestätigt werden können und es tatsächlich ein bisher nicht erwartetes Teilchen/Kraft in den Messwerten gibt. Nachdem da vor allem eien bestimtme Art von Teilchenzerfall benötigt wird, dürften einige Kollisionen hilfreich sein.

1380 GeV

nospam@example.com (Andre Heinrichs) — Sat, 26 Mar 2011 22:50:00 +0100

Falls sich jemand fragt, was da gerade im LHC abgeht (Ein Physiklauf mit eher übersichtlicher Anzahl Protonen bei der relativ geringen Energie von 1380 GeV je Teilchenstrahl, findet eine Antwort auf Englisch hier. Kurz zusammengefasst: Die Läufe dienen dazu, dass die Experimente, die im November bei den Ionenkollisionen messen, eine Gelegenheit bekommen, bei vergleichbarer Energie zu messen, was passiert, wenn keine fetten Ionen, sondern einfache Protonen zusammenknallen. Damit können die Wissenschaftler dann direkt vergleichen, ob Effekte, die bei den Ionen gemessen werden, von deren geringerer Energie herrühren, oder von deren höherer Masse, beziehungsweise dem ganzen Zoo an Teilchen, die bei den Kollisionen auftreten. Für die Hochenergiekollisionen sind die Messungen bei der niedrigeren Energie nicht so spannend, weil deren Effekte entweder nicht oder zu selten auftreten. Dass mit Messungen aus 1380-GeV-Kollisionen der Beweis angetreten werden kann, dass das Higgs-Boson existiert, erscheint mir jedenfalls weniger wahrscheinlich. Wenn sich der Plan nicht geändert hat, seit ich den zuletzt gesehen habe, soll Sonntag Abend wieder ein Physiklauf bei voller Energie (3.5 TeV je Richtung, mehr gibt's ja dieses Jahr nicht) eingeleitet werden, bevor dann am Montag der erste Technical Stop des Jahres ausbricht, bei dem der LHC für ein paar Tage abgeschaltet wird. Im Gegensatz zu Atomkraftwerken beheben die Techniker am CERN auftretende Probleme ja etwas zeitnäher.

LHC vor den ersten Stable Beams 2011

nospam@example.com (Andre Heinrichs) — Sun, 13 Mar 2011 14:45:00 +0100

Vor gerade mal 10 Minuten haben die Leute im LHC-Kontrollzentrum auf Proton Physics umgeschaltet, wie ich überrascht vom Announcer mitgeteilt bekommen habe. Der Zeitplan sah eigentlich erst ab morgen Physikläufe vor, aber offenbar (Zitat von der latest-news-Seite: "First stable beams in the afternoon.") kann es schon heute die ersten Stable Beams-Kollisionen geben.

Das trifft sich doch passend, wo die drei Wochen Commissioning sich ohnehin dem Ende zuneigen.

Nur nochmal als Gedächtnishilfe: Page 1 zeigt einen Überblick darüber, was gerade jeweils im LHC los ist. Während ich das hier tippe, laufen noch die Nachbereitungen des letzten Tests, bei dem die Protonen auf die vergleichbar geringe Energie von 1.38 TeV beschleunigt und zu Kollisionen gebracht wurden (von denen ich aber bei keinem Experiment etwas gesehen hätte). Ob der nächste Fill jetzt bereits ein echter Physiklauf wird, weiß ich zwar nicht, aber es deutet zumindest einiges darauf hin. Zugucken könnte sich lohnen.

Update 18:07: Der Beschleuniger hat zwar erst noch etwas rumgemuckt, aber dann war es 18:04:50 (laut Announcer) soweit. Beweisbilder:

Page 1, kurz naachdem der Beam Mode gewechselt wurde.

und Ops kurz danach

Damit hat der LHC dann das Physikjahr eröffnet.

Falschmeldebeschleuniger

nospam@example.com (Andre Heinrichs) — Mon, 21 Feb 2011 21:15:00 +0100

Okay, langsam wird's lächerlich: Nach der Golem-Falschüberschrift, dass der LHC keine Winterpause bräuchte, ist heute der heise-Ticker voll reingelatscht. Okay, man muss das nicht wissen, dass am Samstag spät abends die ersten Protonenströme des Jahres in den Ring gelassen wurden. Auch die Beams am Sonntag muss man nicht bemerkt haben, wenn man sich nicht dafür interessiert. Aber dann sollte man vielleicht besser keine Nachrichtenmeldung schreiben, dass heute der 'Neustart' bevorstünde. Was ich bei solchen Falschmeldungen nicht verstehe: Gerade beim LHC handelt es sich nicht um ein geheimes Experiment. Alles was auch nur annähernd veröffentlicht werden kann, wird zeitnah veröffentlicht. Man muss sie nur finden wollen.

Immerhin weist auch schon jemand im Heise-Forum auf die Meldung in der täglichen Statusrunde (wird regelmäßig aktualisiert) hin. Es dürfte sich also nur noch um eine Frage von Stunden handeln, bis die Falschmeldung korrigiert worden sein könnte.

Für's Protokoll: Nein, die Winterpause fällt nicht aus, das war aber auch nie Thema der Präsentationen in Chamonix, und nein, der Neustart findet nicht heute statt, weil der bereits Samstag/Sonntag stattgefunden hat. Es sei denn, man versteht unter dem Neustart mehr als einfache Protonenpäckchen, die um den Ring laufen. Zum Beispiel einen Ramp auf 3.5 TeV, der steht dieses Jahr noch aus (ich rechne mit dem diese Woche noch, wenn nichts dazwischen kommt), oder Kollisionen für die Experimente (laut Zeitplan: in genau drei Wochen, am 14. März).

Warum hab ich das Gefühl, ich hätte gerade Korinthen ausgeschieden?

LHC-Jahr schleicht heran

nospam@example.com (Andre Heinrichs) — Sat, 19 Feb 2011 22:24:00 +0100

And so it begins... Wie man gerade live beobachten kann, haben die Operateure den LHC zum ersten Mal nach der Winterpause für Protonen geöffnet. Wie man aus dem internen Log (erfordert nen Account, den man sich mit ner Mailadresse einfach zulegen kann) sehen kann, steuern sie die Protonenpäckchen gerade ganz vorsichtig um immer größere Teile vom Ring. Für Live-Aktionen kann ich auch noch den LHC Announcer empfehlen, wo man jederzeit live mitbekommen kann, wenn irgend etwas passiert. Ohne den hätte ich jetzt nicht mitbekommen, dass da nacheinander Injections stattfinden, die für die Steuerung benötigt werden. Immerhin ist das 'Beam Presence'-Flag von Beam 2 immer noch nicht grün. ~~Wahrscheinlich müssen die Protonen noch etwas weiter um den Ring gelangen, bis ihre Anwesenheit offiziell anerkannt werden kann.~~ Und noch während ich hier rumtipp, wird das Flag grün. Für's Protokoll: laut Announcer war die Injection um 22:18:47 (hach, kann ich das sogar sekundengenau angeben).

Ach ja: Der offizielle Zeitplan hatte Beams erst für Montag vorgesehen, und auch der halboffizielle Zeitplan hatte erst morgen Nachmittag Platz für Protonen vorgesehen. Ich hab da keine Ahnung, warum die jetzt schon so weit sind, Protonen in den Ring zu lassen.

LHCferenz-Ergebnisse

nospam@example.com (Andre Heinrichs) — Mon, 31 Jan 2011 22:28:00 +0100

Bevor noch jemand auf die Fehlinformationen reinfällt, schreib ich lieber mal kurz zusammen, was das jährliche LHC-Meeting in Chamonix offenbar erbracht hat. Zwei wesentliche Fragen standen auf der Agenda:

Soll der Beschleuniger auch im Jahr 2012 laufen
mit welcher Energie soll der Beschleuniger dieses Jahr laufen? 3.5 TeV oder 4 TeV, was technisch noch möglich wäre

Und die Fragen wurden heute insoweit beantwortet, als die Energie dieses Jahr bei 3.5 TeV je Strahl bleiben soll, weil die Gefahr eines katastrophalen Fehlers bei 4 TeV als zu hoch eingeschätzt wurde für den LHC. Die 2012-Frage wurde mit enem relativ klaren Ja beantwortet, unter dem Vorbehalt, dass kein technisches Problem den Betrieb nächstes Jahr verhindert.

Und jetzt zum Missverständnis: Im Gegensatz zur Golem-Überschrift wird es eine Winterpause 2011/2012 geben, die ist sogar noch nötiger geworden, wo 2012 nicht die großen Splice-Reparaturen (und Upgrades in den Experimenten) gefahren werden. Es hatte auch niemand vorgeschlagen, den Winter-Stopp ausfallen zu lassen. Mal ganz davon abgesehen, dass der ja nicht nur für den LHC gilt, sondern die gesamte Injektor-Kette abgeschaltet wird. Insofern habe ich keine Ahnung, wie man auf die Idee kommen kann, die jährliche Wartungsphase könne zur Disposition stehen, außer wenn man "LHC to run in 2012" als 'LHC soll durchgehend bis ins Jahr 2012 laufen' interpretiert. Wie auch immer. In Kürze (eigentlich so irgendwann ab diese Woche) soll der Ring wieder geschlossen werden, die Kühlung hochgefahren, und dann die Maschine wieder zum Betrieb vorbereitet werden. Ab März dürften dann auch wieder Protonen in den Ring, und ungefähr Mitte März auch wieder Phsikläufe zu sehen sein, wenn ich den Kalender richtig verstanden habe. Nicht ganz so spektakulär wie ein Shuttlestart, aber immer noch interessant.

Update: Laut dem hier zu findenden Zeitplan (V1.0) ist diese Woche die letzte Woche, in der noch im Ring Leute rumlaufen dürfen. Über Nacht laufen dann die Powering-Tests. Zumindest in den Sektoren, die bereits wieder auf Betriebstemperatur sind. Die Protonen sollen ab dem 21.2. wieder in den Ring geschickt werden, und die erste Physik-Woche fängt nach bisheriger Planung am 14.3. an. Dafür ist gefühlt alle zwei Wochen ein Technischer Stop eingeplant, wo für die Woche praktisch der Ring nicht genutzt werden kann (4 Tage TS, 1 Tag Neustart). Am 6.10. endet dann der Protonenlauf des Jahres, und nach einem Technischen Stop soll der Ionenlauf beginnen. Der soll dann am 12.12. enden, wenn ich von 2010 ausgehe am Abend. Und dann steht da ganz definitiv der Maschinenstop zum Jahresende an. Auch, wenn die Schreiber bei Golem das nicht glauben, und DradioWissen voll in die Falschmeldung reingelaufen ist.

LHC-Jahr beendet

nospam@example.com (Andre Heinrichs) — Mon, 06 Dec 2010 18:36:00 +0100

Das kommt jetzt nicht besonders überraschend: Kurz nach 18:00 Uhr hat im LHC-Kontrollraum jemand auf den Knopf gedrückt, und die zirkulierenden Ionen-Ströme aus dem Teilchenbeschleuniger entfernt. Damit endet nicht nur der Ionen-Lauf, sondern auch die Teilchenphysik im Beschleuniger für das Jahr 2010. Bis Februar wird es da keine Teilchenbeschleunigung geben, und dann, wahrscheinlich Ende Februar, darf das zweite Jahr Physik beginnen. Inzwischen ist mir noch eine Meldung begegnet, die ich erstmal nur als Gerücht einstufe, und zwar, dass die Verantwortlichen darüber nachdenken würden, die derzeitige Konfiguration auch 2012 noch zu nutzen. Eigentlich sieht der Plan bisher vor, 2011 nochmal Protonen aufeinanderprallen zu lassen, bis eine bestimmte Datenmenge eingefangen wurde, um dann 2012 damit zuzubringen, die Hardware im Beschleuniger-Ring aufzurüsten (überall nQPS rein, wo bisher nur QPS ist, ein(?) weiteres Experiment an den Ring), um danach dann mit voller Energie von 7 TeV pro Strahl Protonen und wahrscheinlich auch wieder Ionen kollidieren zu lassen.

Über den 'Weihnachts-Stopp' stehen im LHC ein paar Reparaturen an, die im Lauf der letzten Monate aufgelaufen sind. Unter anderem gab es da in einer der Zuleitungen in den Ring eine Anomalie, die kurzfristig entfernt wurde, indem Bauteile entfernt wurden. Die dürften repariert und wieder eingebaut werden. In der Zwischenzeit werde ich die regelmäßigen Meldungen vermissen.

Stable Ion Beams

nospam@example.com (Andre Heinrichs) — Mon, 08 Nov 2010 12:13:39 +0100

Da waren sie aber fix: seit 11:20 kollidieren im LHC Blei-Kerne in Stable Beams. Damit läuft dann schon die Physik-Messung mit den Blei-Ionen. Weil so ein Blei-Kern um einiges schwerer ist als ein Proton (82mal so schwer, wenn ich das richtig mitbekommen habe), kann der Beschleuniger die Teilchen nicht ganz so hoch 'beschleunigen' (das dürfte wohl eher auf Erhöhung der Masse rauslaufen) wie die Protonen. Jedenfalls kann jetzt ALICE (A Lead Ion Collision Experiment) richtig loslegen.

Update: Beweisbild:

Ion Physics: Stable Beams

Sehbefehl

nospam@example.com (Andre Heinrichs) — Sat, 06 Nov 2010 08:56:00 +0100

So oft mach ich das nicht, aber heute ist es mal wieder Zeit für einen Sehbefehl: Science Saved My Soul. Ansehen!

Ein Satz klingelt in mir nach, wohl auch, weil dessen Botschaft schon länger versucht, meine Aufmerksamkeit zu erringen: "And there might yet be a heaven but it isn't going to be perfect and we're going to have to build it ourselves."

(gefunden beim Astrodicticum Simplex)

bleiern

nospam@example.com (Andre Heinrichs) — Thu, 04 Nov 2010 21:41:59 +0100

Ich twitter da gerade drüber: Um 21:36:10 hat der LHC seine erste Probeladung Blei-Kerne eingeschossen bekommen. Die Protonenphysik ist seit Ende Oktober abgeschlossen für dieses Jahr. In einer knappen Woche soll mit den Blei-Ionen Physik (lies: Kollisionen) losgehen, bis dann Anfang der KW 49, also Anfang Dezember die Winterpause beginnen soll. Zur Live-Beobachtung kann ich einerseits OP Vistars empfehlen, und andererseits den LHC Announcer, der jede Menge Details aus der Steuerung des Beschleunigers weiß, und die dank Sprachausgabe auf ogg-fähigen Browsern (Firefox, Chrome) auch akustisch verkünden kann. Da habe ich auch die genaue Zeitangabe der ersten Ionen-Einspritzung her.

Und während ich hier gerade schreibe, ist auch schon die zweite Ladung Ionen in den Ring eingebracht worden. Beweisbild:

Ionenstrahl, reichlich schwach

An der Qualität der Einschüsse müssen die Jungs und Mädels aber noch arbeiten. Aber dafür ist das ja auch ein erster Versuch.

Geschichte wird geschrieben

nospam@example.com (Andre Heinrichs) — Tue, 30 Mar 2010 13:04:45 +0200

Zuerst nur soviel: 13:01 war's soweit: die ersten 7 TeV-Kollisionen der Erde. Und ich hab live vorm Rechner gesessen.

Kleines, buntes Update: Die Pressemeldung spricht von 13:06 als Zeitpunkt der ersten Kollisionen, was ich für zu spät halte, weil ja schon der Twitter-Account vorher Kollisionen vermeldet hatte. Davon ganz abgesehen haben die Strahlen mehr als drei Stunden gehalten, gigantische Anzahlen Kollisionen ermöglicht, und Datenmengen in den Experimentan anfallen lassen, die nur schwer erfassbar sind.

Bis 13:22 mussten sich die Experimente gedulden, bis die Beams offiziell als stabil deklariert wurden (dafür gibt's das 'Stable Beams'-Flag), was mir dann dieses wunderbare Bild ermöglicht hat:

So viele grüne Flags.

Die großen Experimente (ALICE, ATLAS, CMS, LHCb) haben dann recht schnell alle ihre Messinstrumente voll aktiviert, aber LHCf hat etwas länger gebraucht, bis auch da ein grünes Signal erschien. Deshalb ist dieses Bild nicht ganz so früh entstanden:

Auch hübsch grün.

Jetzt gibt es natürlich wieder Kleinkram im Ring zu erledigen, aber ab heute dürfte für die nächsten Monate regelmäßig physikalisch interessante Aktion am LHC passieren. Zusätzlich dürften auch diverse Physiker sich auf die Suche nach Nadeln in den Heubergen machen.

Fehlerteufel im Ring

nospam@example.com (Andre Heinrichs) — Tue, 30 Mar 2010 10:01:30 +0200

Wie es aussieht, verfolgt der Fehlerteufel den LHC. Den ersten Versuch, auf kollidierende Teilchenstrahlen bei 3.5 TeV zu gelangen hat es kurz nach 6 gestoppt. Dann wurde erst die Energie in den Magneten wieder reduziert ('Ramp Down'), und ein neuer Zyklus begonnen. Um 8:50 wurden dann kurz alle Anzeigen der Page 1 blau (blau bedeutet, dass die keine Daten haben), danach waren die Strahlen aus dem Ring weg. Danach durfte dann Sektor 12 in der Kühlungsüberwachung auffallen (warum, verstehe ich nicht, die Magnete sind eigentlich alle 1,9 K kalt). Jetzt läuft gerade die Recovery neben dem nötigen Ramp Down. Mal sehen, wann der nächste Anlauf beginnen kann. Vor dem Mittag wird das aber eher nichts. Trifft sich passend, an den Livestream komme ich irgendwie nicht ran. Schade finde ich es trotzdem.

LHC: 3500 TeV

nospam@example.com (Andre Heinrichs) — Tue, 30 Mar 2010 08:30:00 +0200

In diesen Minuten sollte planmäßig die offizielle Zeremonie beginnen, mit der der LHC seinen bisherigen Rekord von Teilchenkollisionen mit Energien von 1180 TeV je Strahl nochmal übertrifft. Dafür werden die beiden Protonenstrahlen mit Energien von 3500 TeV beschleunigt, so dass sich letztlich Kollisionen von 7000 TeV ergeben sollen. Nachdem ich diesen Blogeintrag vorschreibe, habe ich keine Ahnung, ob das klappt, aber einen schönen Ausblick, wie das dann ungefähr aussehen könnte, habe ich am Montag von der Page 1-Konsole schon abgegriffen:

Man beachte die Proton Pysics und die vier grünen Flags.