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Das gigantische KATRIN-Experiment

12.06.2018

Sage und schreibe 15 Jahre Vorarbeit bedurfte es für den 60 Millionen teuren und 70 Meter langen Versuchsaufbau, damit KATRIN nun anfangen kann die häufigsten und leichtesten Elementarteilchen im Universum zu messen, die Neutrinos. Das Karlsruher Tritium Neutrino – kurz KATRIN-Experiment startet.

Den Start des Karlsruher Tritium Neutrino-Experiment feierte das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) am Montag, 11.6.18, auf dem Campus Nord mit einer feierlichen Einweihung, bei der auch die Nobelpreisträger Takaaki Kajita (Japan) und Arthur McDonald (Kanada) einen Vortrag hielten. Die beiden Professoren erbrachten vor knapp 20 Jahren den Beweis, dass Neutrinos eine Ruhemasse besitzen, wofür sie 2015 den Nobelpreis in Physik erhielten. Die Projektleiter Robert Graham Hamish Robertson, Christian Weinheimer und Guido Drexlin gaben einen Überblick über die Höhen und Tiefen vom Beginn des Projektes bis Heute, wobei es an Superlativen nicht mangelt.

Alle erforderlichen Komponenten sind erfunden, gebaut, geliefert, funktionieren und passen zusammen. Alle Stolpersteine und wisschenschaftlichen Herausforderungen wurden im Rahmen einer internationalen Kollaboration gelöst mit Beteiligung von weit über 200 Wissenschaftlern, Technikern, Ingenieuren und Studenten aus 20 Institutionen in sieben Ländern.

Großes Aufsehen hatte am 28. November 2006 die Anlieferung des Hauptspektrometers erregt. Mit seinen 200 Tonnen, 10 Meter Durchmesser und 24 m Länge konnte er von seinem 400 km entfernten Entstehungsort in Deggendorf nicht über die Straßen transportiert werden. Der größte Ultrahochvakuum-Behälter, der je gebaut wurde, ist eine Spezialanfertigung für das außergewöhnliche KATRIN-Experiment und benötigte eine zweimonatige Seereise, die ihn 8.800 km um Europa herum führte über Donau, Schwarzes Meer, Mittelmeer, Gibraltar, Nordatlantik, Nordsee und Rhein bis er in Leopoldshafen mit dem größten mobilen Kran Europas umgeladen werden konnte. Die Fahrt vom Rhein zum KIT Campus Nord durch die Leopoldstraße war eine Sensation und Zentimeterarbeit.

Was macht KATRIN?

Die genaueste und empfindlichste Waage der Welt nimmt den Messbetrieb auf, um herauszufinden wie schwer Neutrinos sind. Diese Frage gehört zu den wichtigsten Fragestellungen in der modernen Teilchenphysik und Kosmologie.
Neutrinos – auch Geisterteilchen genannt - sind die häufigsten, massiven Teilchen im Universum und damit ein Schlüsselteilchen im Verständnis unseres Universums. Die Neutrinomasse, die seit mehr als 80 Jahren gesucht wird und die über eine Milliarde Mal kleiner sein muss als die eines Wasserstoffatoms, ist ein wichtiger, aber noch ungenau bestimmter Parameter in der physikalischen Grundlagenforschung. Neutrinos spielen eine wichtige Rolle bei der Untersuchung des Ursprungs der Materie und bei der Gestaltung der sichtbaren Strukturen im Kosmos.
Sie liefern Informationen über die Entstehungsgeschichte des Alls.

Fünf bis sechs Jahre muss gemessen werden, damit verwertbare Ergebnisse erzielt werden. Genaueres zum KATRIN-Experiment wird im KIT-Video erläutert. www.sek.kit.edu/kitaudio.php.

Video "Wie viel wiegt ein Neutrino? Das KATRIN-Experiment am KIT":

Startschuss zum Beginn des KATRIN-Experiments bei der feierlichen Einweihung am 11.6.18, Bild KITzoom
Startschuss zum Beginn des KATRIN-Experiments bei der feierlichen Einweihung am 11.6.18, Bild KIT
KATRIN - internationale Kollaborationzoom
Ankunft des Hauptspektrometers am 28.11.2006, Bild KITzoom
Ankunft des Hauptspektrometers am 28.11.2006, Bild KIT
KATRIN-Versuchsaufbau 70m lang, Bild KITzoom
KATRIN-Versuchsaufbau 70m lang, Bild KIT
KATRIN-Haupt- und Vorspektrometerzoom
KATRIN-Haupt- und Vorspektrometer
KATRIN-Ende der Komponentenzoom
KATRIN-Ende der Komponenten
 
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