Sicherheit von hochenergetischen Teilchenkollisionsexperimenten - Safety of high-energy particle collision experiments

Die Sicherheit hochenergetischer Teilchenkollisionen war ein Thema von weit verbreiteter Diskussion und aktuellem Interesse, als der Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) und später der Large Hadron Collider (LHC) – derzeit der weltweit größte und leistungsstärkste Teilchenbeschleuniger – in Betrieb waren gebaut und in Betrieb genommen. Es gab Bedenken, dass solche Hochenergie-Experimente – die darauf ausgelegt sind, neuartige Teilchen und Materieformen zu erzeugen – das Potenzial haben, schädliche Materiezustände oder sogar Weltuntergangsszenarien zu erzeugen . Die Ansprüche eskalierten, als die Inbetriebnahme des LHC zwischen 2008 und 2010 näher rückte. Zu den behaupteten Gefahren gehörten die Produktion stabiler Mikroschwarzer Löcher und die Erzeugung hypothetischer Teilchen, die als Strangelets bezeichnet werden , und diese Fragen wurden in den Medien, im Internet und zeitweise vor Gericht untersucht.

Um diese Bedenken im Zusammenhang mit dem LHC auszuräumen, hat das CERN eine Gruppe unabhängiger Wissenschaftler beauftragt, diese Szenarien zu überprüfen. In einem 2003 veröffentlichten Bericht kamen sie zu dem Schluss, dass die LHC-Partikelkollisionen wie aktuelle Teilchenexperimente wie der Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) keine vorstellbare Bedrohung darstellen. Eine zweite Überprüfung der vom CERN in Auftrag gegebenen Beweise wurde 2008 veröffentlicht. Der Bericht, der von einer Gruppe von Physikern erstellt wurde, die mit dem CERN verbunden, aber nicht an den LHC-Experimenten beteiligt waren, bestätigte die Sicherheit der LHC-Kollisionen im Lichte weiterer Forschungen seit 2003 Bewertung. Es wurde von einem CERN-Komitee aus 20 externen Wissenschaftlern und vom Executive Committee der Division of Particles & Fields der American Physical Society überprüft und gebilligt und später im peer-reviewed Journal of Physics G des UK Institute of Physics veröffentlicht , die auch ihre Schlussfolgerungen befürwortete.

Der Bericht schloss jedes Weltuntergangsszenario am LHC aus und stellte fest, dass die physikalischen Bedingungen und Kollisionsereignisse, die im LHC, RHIC und anderen Experimenten existieren, natürlich und routinemäßig im Universum ohne gefährliche Folgen auftreten, einschließlich ultrahochenergetischer kosmischer Strahlung, die beobachtet wurde die Erde mit Energien aufprallen, die weit höher sind als die in jedem von Menschenhand geschaffenen Collider.

Hintergrund

Teilchenbeschleuniger sind eine Art Teilchenbeschleuniger, der von Physikern als Forschungswerkzeug verwendet wird, um grundlegende Aspekte des Universums zu verstehen. Ihr Betrieb beinhaltet gerichtete Teilchenstrahlen, die auf eine sehr hohe kinetische Energie beschleunigt und kollidieren lassen; Die Analyse der Nebenprodukte dieser Kollisionen liefert Wissenschaftlern gute Beweise für die Struktur der subatomaren Welt und die ihr zugrunde liegenden Naturgesetze. Diese können nur bei hohen Energien und für winzige Zeiträume sichtbar werden und können daher auf andere Weise schwer oder unmöglich zu studieren sein.

Aufgrund des hohen Energieniveaus sind in der Öffentlichkeit zeitweise Bedenken aufgekommen, ob solche Kollisionen sicher sind oder ob sie aufgrund ihrer extremen Energie unvorhergesehene Probleme oder Folgen auslösen könnten.

Beispiele für Collider

Bedenken wurden beim Bau des bekannten Large Hadron Collider (LHC), das seinen Betrieb im Jahr 2008 begann, ist die weltweit größte und höchste Energie Teilchenbeschleuniger - Komplex sollte kollidieren gegenüberliegenden Strahlen entweder von Protonen oder Blei - Kern mit sehr hohen kinetischer Energie . Es wurde von der Europäischen Organisation für Kernforschung (CERN) in der Nähe von Genf in der Schweiz gebaut . Der Hauptzweck des LHC besteht darin, die Gültigkeit und Grenzen des Standardmodells , des aktuellen theoretischen Bildes für die Teilchenphysik, zu untersuchen . Die ersten Teilchenkollisionen am LHC fanden kurz nach dem Start im November 2009 bei Energien bis zu 1,2 TeV pro Strahl statt. Am 30. März 2010 fanden die ersten geplanten Kollisionen zwischen zwei 3,5-TeV-Strahlen statt, die einen weiteren neuen Weltrekord für die energiereichsten von Menschen verursachten Teilchenkollisionen aufstellten. Im Jahr 2012 wurde die Strahlenergie auf 4 TeV erhöht, nach Aufrüstungen in den Jahren 2013 und 2014 kam es 2015 und 2016 zu Kollisionen mit einer Energie von 6,5 TeV pro Proton.

Ähnliche Bedenken wurden zuvor auch im Zusammenhang mit dem Relativistic Heavy Ion Collider geäußert , wobei Frank Close , Physikprofessor an der Universität Oxford , zu der Zeit kommentierte, dass "die Chance auf [die Strangelet- Erschaffung] so ist, als ob Sie den Major gewinnen". 3 Wochen hintereinander im Lotto gewinnen; das Problem ist, dass die Leute glauben, dass es möglich ist, 3 Wochen hintereinander im Lotto zu gewinnen."

Relativistischer Schwerionenbeschleuniger

Im Zusammenhang mit dem Teilchenbeschleuniger RHIC wurden Bedenken hinsichtlich möglicher nachteiliger Folgen geäußert . Nach detaillierten Studien kamen Wissenschaftler zu Schlussfolgerungen wie "ohne begründeten Zweifel werden Schwerionenexperimente am RHIC unseren Planeten nicht gefährden" und dass es "starke empirische Beweise gegen die Möglichkeit einer gefährlichen Strangelet-Produktion" gibt.

Bevor der Relativistic Heavy Ion Collider in Betrieb genommen wurde, postulierten Kritiker, dass die extrem hohe Energie katastrophale Szenarien hervorrufen könnte, wie die Entstehung eines Schwarzen Lochs , einen Übergang in ein anderes quantenmechanisches Vakuum (siehe falsches Vakuum ) oder die Entstehung von seltsamer Materie , die stabiler als gewöhnliche Materie . Diese Hypothesen sind komplex, aber viele sagen voraus, dass die Erde je nach betrachteter Theorie in einem Zeitrahmen von Sekunden bis Jahrtausenden zerstört werden würde. Die Tatsache jedoch, dass Objekte des Sonnensystems ( zum Beispiel der Mond ) haben mit bombardiert worden kosmischen Teilchen als der RHIC und anderen Menschen gemacht Beschleunigern für Milliarden von Jahren von deutlich höheren Energien, ohne Schaden für das Sonnensystem, waren unter die auffälligsten Argumente, dass diese Hypothesen unbegründet waren.

Das andere kontroverse Hauptthema war die Forderung von Kritikern an die Physiker , die Wahrscheinlichkeit eines solchen Katastrophenszenarios vernünftig auszuschließen . Physiker sind nicht in der Lage, experimentelle und astrophysikalische Beschränkungen der Wahrscheinlichkeit von katastrophalen Ereignissen von null nachzuweisen , noch, dass die Erde morgen von einer kosmischen „ Weltuntergangsstrahlung “ getroffen wird (sie können nur eine Obergrenze für die Wahrscheinlichkeit berechnen). Das Ergebnis wären die gleichen destruktiven Szenarien wie oben beschrieben, wenn auch offensichtlich nicht von Menschen verursacht. Nach diesem Obergrenzen-Argument würde RHIC die Überlebenschance der Erde noch immer um einen verschwindend kleinen Betrag verändern.

Im Zusammenhang mit dem Teilchenbeschleuniger RHIC wurden Bedenken sowohl in den Medien als auch in den populärwissenschaftlichen Medien geäußert. Das Risiko eines Weltuntergangsszenarios wurde von Martin Rees in Bezug auf den RHIC mit einer Wahrscheinlichkeit von mindestens 1 zu 50 Millionen angegeben. In Bezug auf die Produktion von Strangelets gibt Frank Close , Physikprofessor an der University of Oxford , an, dass "die Chance, dass dies geschieht, so ist, als ob Sie 3 Wochen hintereinander den Hauptpreis in der Lotterie gewinnen; das Problem ist, dass die Leute es glauben". ist es möglich, 3 Wochen hintereinander im Lotto zu gewinnen." Nach detaillierten Studien kamen Wissenschaftler zu Schlussfolgerungen wie "ohne begründeten Zweifel werden Schwerionenexperimente am RHIC unseren Planeten nicht gefährden" und dass es "starke empirische Beweise gegen die Möglichkeit einer gefährlichen Strangelet-Produktion" gibt.

Geschichte der Diskussion

Die Debatte begann 1999 mit einem Briefwechsel im Scientific American zwischen Walter L. Wagner und F. Wilczek als Reaktion auf einen früheren Artikel von M. Mukerjee. Die Aufmerksamkeit der Medien entfaltete sich mit einem Artikel in der UK Sunday Times vom 18. Juli 1999 von J. Leake, dicht gefolgt von Artikeln in den US-Medien. Die Kontroverse endete meist mit dem Bericht eines vom Direktor des Brookhaven National Laboratory, JH Marburger , einberufenen Ausschusses , der die dargestellten Katastrophenszenarien angeblich ausschloss. Der Bericht ließ jedoch die Möglichkeit offen, dass sich relativistische Einschlagsprodukte der kosmischen Strahlung beim Durchqueren der Erde anders verhalten könnten als „in Ruhe“ RHIC-Produkte; und die Möglichkeit, dass der qualitative Unterschied zwischen High-E-Protonenkollisionen mit der Erde oder dem Mond anders sein könnte als bei Goldkollisionen am RHIC. Wagner versuchte anschließend durch Einreichung volle Energie Kollision am RHIC zu stoppen Bund Klagen in San Francisco und New York City , aber ohne Erfolg. Die New Yorker Klage wurde wegen der technischen Tatsache abgewiesen, dass die Klage von San Francisco das bevorzugte Forum sei. Die Klage aus San Francisco wurde abgewiesen, jedoch mit der Erlaubnis, erneut einzureichen, wenn zusätzliche Informationen entwickelt und dem Gericht vorgelegt wurden.

Am 17. März 2005 veröffentlichte die BBC einen Artikel, der andeutete, dass der Forscher Horaţiu Năstase glaubt, dass am RHIC Schwarze Löcher entstanden sind. In den Originalarbeiten von H. Năstase und dem von der BBC zitierten Artikel des New Scientist heißt es jedoch, dass die Entsprechung der in RHIC erzeugten heißen dichten QCD-Materie mit einem Schwarzen Loch nur im Sinne einer Entsprechung der QCD- Streuung im Minkowski-Raum ist und Streuung im AdS ₅  ×  X ₅ Raum in AdS/CFT ; mit anderen Worten, es ist mathematisch ähnlich. Daher können RHIC-Kollisionen durch die Mathematik beschrieben werden, die für Theorien der Quantengravitation innerhalb von AdS/CFT relevant ist, aber die beschriebenen physikalischen Phänomene sind nicht dieselben.

Large Hadron Collider

Im Vorfeld der Inbetriebnahme des LHC äußerten Walter L. Wagner (ein ursprünglicher Gegner des RHIC), Luis Sancho (ein spanischer Wissenschaftsautor) und Otto Rössler (ein deutscher Biochemiker) Bedenken hinsichtlich der Sicherheit des LHC, und versuchten, den Beginn der Experimente durch Petitionen an die US-amerikanischen und europäischen Gerichte zu stoppen. Diese Gegner behaupten , dass die LHC - Experimente das Potenzial haben , Mikroschwarze Löcher mit niedriger Geschwindigkeit zu erzeugen , die in ihrer Masse wachsen oder gefährliche Strahlung freisetzen könnten , die zu Weltuntergangsszenarien wie der Zerstörung der Erde führen könnte . Andere behauptete potenzielle Risiken umfassen die Entstehung theoretischer Teilchen, die Strangelets genannt werden , magnetische Monopole und Vakuumblasen .

Auf der Grundlage solcher Sicherheitsbedenken argumentierten der US-Bundesrichter Richard Posner , der wissenschaftliche Mitarbeiter des Future of Humanity Institute , Toby Ord, und andere, dass die LHC-Experimente zu riskant seien. In dem Buch Unser letztes Jahrhundert: Wird die Menschheit das 21. Jahrhundert überleben? berechnete der englische Kosmologe und Astrophysiker Martin Rees eine Obergrenze von 1 zu 50 Millionen für die Wahrscheinlichkeit, dass der Large Hadron Collider eine globale Katastrophe oder ein Schwarzes Loch produzieren wird . Rees hat jedoch auch berichtet, dass er "den Schlaf über dem Collider nicht verliert" und vertraut den Wissenschaftlern, die ihn gebaut haben. Er sagte: "Mein Buch wurde an ein oder zwei Stellen falsch zitiert. Ich verweise Sie auf die aktuelle Sicherheitsstudie."

Die Risikobewertungen von Katastrophenszenarien am LHC lösten öffentliche Befürchtungen aus, und einige mit dem Projekt verbundene Wissenschaftler erhielten Proteste – das Team des Large Hadron Collider gab bekannt, dass sie Morddrohungen und Droh-E-Mails und Telefonanrufe erhalten hatten, in denen die Beendigung des Experiments gefordert wurde. Am 9. September 2008 , Rumäniens Konservative Partei hielt einen Protest vor der Europäischen Kommission Mission nach Bukarest und verlangte , dass das Experiment gestoppt werden , weil es , dass der LHC befürchtete gefährliche schwarze Löcher erzeugen könnte.

Medienberichterstattung

Verschiedene weit verbreitete Zeitungen haben im Zusammenhang mit dem Collider von Weltuntergangsängsten berichtet, darunter The Times , The Guardian , The Independent , The Sydney Morning Herald und Time . Unter anderen Medienquellen erwähnte CNN , dass "einige Befürchtungen geäußert haben, dass das Projekt zum Untergang der Erde führen könnte", aber es versicherte seinen Lesern mit Kommentaren von Wissenschaftlern wie John Huth, die sagten, es sei "Baloney". MSNBC sagte, dass "es gibt ernstere Dinge zu befürchten" und zerstreute Befürchtungen, dass "der Atomzerstörer Erdbeben oder andere gefährliche Grollen auslösen könnte". Die Ergebnisse einer von ihr durchgeführten Online-Umfrage „zeigen, dass viele [die Öffentlichkeit] genug wissen, um nicht in Panik zu geraten“. Die BBC erklärte, "der wissenschaftliche Konsens scheint auf der Seite der Theoretiker des CERN zu liegen", die sagen, der LHC stelle "keine vorstellbare Gefahr" dar. Brian Greene in der New York Times beruhigte die Leser, indem er sagte: "Wenn ein Schwarzes Loch unter Genf produziert wird, könnte es dann die Schweiz verschlingen und weiter wild wüten, bis die Erde verschlungen ist? Das ist eine vernünftige Frage mit einer eindeutigen Antwort: Nein."

Am 10. September 2008 beging ein 16-jähriges Mädchen aus Sarangpur, Madhya Pradesh , Indien , Selbstmord, nachdem es über die Vorhersagen eines bevorstehenden " Weltuntergangs " eines indischen Nachrichtensenders ( Aaj Tak ), der über den LHC berichtete, verzweifelt war .

Nach der Abweisung der Bundesklage interviewte der Korrespondent der Daily Show, John Oliver , Walter L. Wagner, der erklärte, dass die Wahrscheinlichkeit, dass der LHC die Erde zerstört, bei 50% liegt, da dies entweder passieren wird oder nicht.

Spezifische Bedenken

Mikroschwarze Löcher

Obwohl das Standardmodell der Teilchenphysik vorhersagt, dass die LHC-Energien viel zu niedrig sind, um Schwarze Löcher zu erzeugen, postulieren einige Erweiterungen des Standardmodells die Existenz zusätzlicher räumlicher Dimensionen, in denen es möglich wäre, Mikroschwarze Löcher am LHC bei a . zu erzeugen Geschwindigkeit in der Größenordnung von eins pro Sekunde. Diese sind nach Standardberechnungen ungefährlich, da sie durch Hawking-Strahlung schnell zerfallen würden . Hawking-Strahlung ist eine Wärmestrahlung, von der vorhergesagt wird, dass sie aufgrund von Quanteneffekten von Schwarzen Löchern emittiert wird . Da die Hawking-Strahlung es Schwarzen Löchern ermöglicht, an Masse zu verlieren, wird erwartet, dass Schwarze Löcher, die mehr Materie verlieren, als sie auf andere Weise gewinnen, sich auflösen, schrumpfen und schließlich verschwinden. Kleinere Mikroschwarze Löcher (MBHs), die am LHC produziert werden könnten, werden derzeit von der Theorie als größere Nettostrahlungsemitter als größere Schwarze Löcher vorhergesagt, und sie werden sofort schrumpfen und sich auflösen. Die LHC Safety Assessment Group (LSAG) weist darauf hin, dass "unter Physikern ein breiter Konsens über die Realität der Hawking-Strahlung besteht, aber bisher hatte kein Experiment die erforderliche Sensibilität, um direkte Beweise dafür zu finden."

Selbst wenn Mikroschwarze Löcher vom LHC produziert würden und stabil wären, könnten sie laut LSAG keine für die Erde gefährliche Materie anlagern. Sie wären auch von kosmischer Strahlung erzeugt worden und hätten in Neutronensternen und Weißen Zwergen Halt gemacht , und die Stabilität dieser astronomischen Körper bedeutet, dass sie nicht gefährlich sein können:

Stabile Schwarze Löcher können entweder elektrisch geladen oder neutral sein. [...] Hätten stabile mikroskopische Schwarze Löcher keine elektrische Ladung, wären ihre Wechselwirkungen mit der Erde sehr schwach. Die von der kosmischen Strahlung erzeugten Strahlen würden durch die Erde harmlos in den Weltraum gelangen, während die vom LHC erzeugten auf der Erde verbleiben könnten. Es gibt jedoch im Universum viel größere und dichtere astronomische Körper als die Erde. Schwarze Löcher, die bei Kollisionen mit kosmischer Strahlung mit Körpern wie Neutronensternen und Weißen Zwergen entstehen, würden zur Ruhe gebracht. Das Fortbestehen solcher dichten Körper wie auch der Erde schließt die Möglichkeit aus, dass der LHC gefährliche Schwarze Löcher produziert.

Strangelets

Strangelets sind kleine Fragmente seltsamer Materie – einer hypothetischen Form von Quark-Materie –, die ungefähr die gleiche Anzahl von up- , down- und Strange- Quarks enthalten und die stabiler sind als gewöhnliche Kerne (Strangelets würden eine Größe von wenigen Femtometern bis zu einigen Metern haben .). über). Wenn Strangelets tatsächlich existieren können und sie am LHC produziert würden, könnten sie möglicherweise einen außer Kontrolle geratenen Fusionsprozess initiieren, bei dem alle Kerne des Planeten in seltsame Materie umgewandelt würden, ähnlich einem seltsamen Stern .

Die Wahrscheinlichkeit der Bildung von Strangelets nimmt bei höheren Energien ab. Da der LHC mit höheren Energien arbeitet als der RHIC oder die Schwerionenprogramme der 1980er und 1990er Jahre, produziert der LHC weniger Strangelets als seine Vorgänger. Darüber hinaus weisen Modelle darauf hin, dass Strangelets nur bei niedrigen Temperaturen stabil oder langlebig sind. Strangelets werden bei niedrigen Energien (im Bereich von 1–10 MeV) gebunden, während die Stöße im LHC Energien im Bereich von 7–14 TeV freisetzen. Die Thermodynamik benachteiligt sehr stark die Bildung eines kalten Kondensats, das um eine Größenordnung kühler ist als das umgebende Medium. Zum Beispiel ist es ungefähr so ​​wahrscheinlich wie die Herstellung eines Eiswürfels in einem Ofen.

Bedenken, Peer-Review nicht zu treffen

Otto Rössler , ein deutscher Chemieprofessor an der Universität Tübingen , argumentiert, dass im LHC entstandene Mikroschwarze Löcher exponentiell wachsen könnten. Am 4. Juli 2008 traf sich Rössler mit einem CERN-Physiker, Rolf Landua, mit dem er seine Sicherheitsbedenken besprach. Im Anschluss an das Treffen bat Landua einen weiteren Experten, Hermann Nicolai, Direktor des Albert-Einstein-Instituts , in Deutschland, Rösslers Argumente zu prüfen. Nicolai überprüfte Otto Rösslers Forschungspapier zur Sicherheit des LHC und gab eine Stellungnahme heraus, in der er logische Widersprüche und physikalische Missverständnisse in Rösslers Argumentation hervorhob. Nicolai kam zu dem Schluss, dass "dieser Text den Gutachterprozess in einer seriösen Zeitschrift nicht bestehen würde." Domenico Giulini kommentierte zusammen mit Hermann Nicolai die These von Otto Rössler und kam zu dem Schluss, dass "sein Argument nur die Allgemeine Relativitätstheorie (GRT) betrifft und keine logische Verbindung zur LHC-Physik herstellt; das Argument ist nicht gültig; das Argument ist nicht in sich schlüssig". ." Am 1. August 2008 veröffentlichte eine Gruppe deutscher Physiker, das Komitee für Elementarteilchenphysik (KET), einen offenen Brief, in dem Rösslers Bedenken weiter zurückgewiesen und versichert wurde, dass der LHC sicher ist. Otto Rössler sollte sich im August 2008 mit Bundespräsident Pascal Couchepin treffen , um dieses Anliegen zu erörtern. Später wurde jedoch berichtet, dass das Treffen abgesagt wurde, da man glaubte, Rössler und seine Mitstreiter hätten das Treffen für ihre eigene Öffentlichkeitsarbeit genutzt.

Am 10. August 2008 veröffentlichte Rainer Plaga, ein deutscher Astrophysiker, ein Forschungspapier im arXiv- Webarchiv, in dem er zu dem Schluss kam, dass LHC-Sicherheitsstudien die potenzielle katastrophale Bedrohung durch mikroskopische Schwarze Löcher nicht definitiv ausgeschlossen haben, einschließlich der möglichen Gefahr durch Hawking-Strahlung, die von Schwarzen emittiert wird Löcher. In einem Folgepapier, das am 29. August 2008 auf arXiv veröffentlicht wurde , reagierten Steven Giddings und Michelangelo Mangano auf die Bedenken von Plaga. Sie wiesen auf eine ihrer Meinung nach grundlegende Inkonsistenz in Plagas Berechnung hin und argumentierten, dass ihre eigenen Schlussfolgerungen zur Sicherheit des Colliders, wie sie im LHC-Sicherheitsbewertungsbericht (LSAG) erwähnt werden, robust bleiben. Giddings und Mangano verwiesen auch auf das Forschungspapier "Exclusion of black hole Disasterszenarios at the LHC", das auf eine Reihe neuer Argumente zurückgreift, um zu dem Schluss zu kommen, dass am LHC kein Risiko durch Mini-Schwarze Löcher besteht. Am 19. Januar 2009 veröffentlichten Roberto Casadio, Sergio Fabi und Benjamin Harms auf dem arXiv ein Papier, das später auf Physical Review D veröffentlicht wurde und das katastrophale Wachstum von Schwarzen Löchern in dem von Plaga betrachteten Szenario ausschließt. Als Reaktion auf die Kritik aktualisierte Plaga seinen Artikel zum arXiv am 26. September 2008 und erneut am 9. August 2009. Bisher wurde der Artikel von Plaga nicht in einer von Experten begutachteten Zeitschrift veröffentlicht.

Sicherheitsbewertungen

Vom CERN in Auftrag gegebene Berichte

Basierend auf Forschungsarbeiten, die zur Bewertung der Sicherheit der RHIC-Kollisionen durchgeführt wurden, führte die LHC Safety Study Group, eine Gruppe unabhängiger Wissenschaftler, eine Sicherheitsanalyse des LHC durch und veröffentlichte ihre Ergebnisse im 2003-Bericht Study of Potentially Dangerous Events While Heavy-Ion Kollisionen am LHC . Der Bericht kam zu dem Schluss, dass es "keine Grundlage für eine vorstellbare Bedrohung" gibt. Mehrere seiner Argumente basierten auf der vorhergesagten Verdampfung hypothetischer Mikroschwarzer Löcher durch Hawking-Strahlung (die noch nicht experimentell bestätigt wurde) und auf den theoretischen Vorhersagen des Standardmodells in Bezug auf den Ausgang von Ereignissen, die im LHC untersucht werden sollen. Ein Argument gegen die Befürchtungen des Weltuntergangs war, dass Kollisionen mit Energien, die denen des LHC entsprechen oder höher sind als die des LHC, in der Natur seit Milliarden von Jahren anscheinend ohne gefährliche Auswirkungen geschehen, da ultrahochenergetische kosmische Strahlung die Erdatmosphäre und andere Körper in der Erde trifft Universum.

2007 beauftragte das CERN eine Gruppe von fünf Teilchenphysikern, die nicht an den LHC-Experimenten beteiligt waren – die LHC Safety Assessment Group (LSAG), bestehend aus John Ellis , Gian Giudice , Michelangelo Mangano und Urs Wiedemann vom CERN und Igor Tkachev vom Institut für Nuklearforschung in Moskau – um die neuesten Bedenken hinsichtlich der LHC-Kollisionen zu verfolgen. Am 20. Juni 2008 veröffentlichte die LSAG angesichts neuer experimenteller Daten und theoretischer Erkenntnisse einen Bericht zur Aktualisierung der Sicherheitsüberprüfung von 2003, in dem sie ihre Schlussfolgerungen bekräftigte und erweiterte, dass "LHC-Kollisionen keine Gefahr darstellen und kein Grund zur Besorgnis bestehen". . Der LSAG-Bericht wurde dann vom Scientific Policy Committee (SPC) des CERN geprüft , einer Gruppe externer Wissenschaftler, die das Leitungsgremium des CERN, den Rat, berät. Der Bericht wurde von einem Gremium aus fünf unabhängigen Wissenschaftlern, Peter Braun-Munzinger, Matteo Cavalli-Sforza, Gerard 't Hooft , Bryan Webber und Fabio Zwirner, geprüft und gebilligt , und ihre Schlussfolgerungen wurden einstimmig von den 20 Mitgliedern des SPC genehmigt. Am 5. September 2008 wurde der "Review of the safety of LHC Kollisions" der LSAG im Journal of Physics G: Nuclear and Particle Physics vom britischen Institute of Physics veröffentlicht , das seine Schlussfolgerungen in einer Pressemitteilung bestätigte, die die Veröffentlichung ankündigte.

Nach der Veröffentlichung des LSAG-Sicherheitsberichts im Juli 2008 gab das Exekutivkomitee der Division of Particles and Fields (DPF) der American Physical Society , der weltweit zweitgrößten Organisation von Physikern, eine Erklärung ab, in der er die Schlussfolgerungen der LSAG billigte und feststellte, dass "dies Bericht erklärt, warum man von Partikeln, die am LHC erzeugt werden, nichts zu befürchten hat. Am 1. August 2008 veröffentlichte eine Gruppe deutscher Quantenphysiker, das Komitee für Elementarteilchenphysik (KET), einen offenen Brief, in dem sie Bedenken bezüglich der LHC-Experimente weiter zurückweist und versichert, dass sie auf der Grundlage der LSAG-Sicherheitsüberprüfung sicher sind.

Andere Veröffentlichungen

Am 20. Juni 2008 veröffentlichten Steven Giddings und Michelangelo Mangano ein Forschungspapier mit dem Titel "Astrophysical Implikationen hypothetischer stabiler Schwarzer Löcher im TeV-Bereich", in dem sie Argumente entwickeln, um jedes Risiko einer gefährlichen Schwarzlochproduktion am LHC auszuschließen. Am 18. August 2008 wurde diese Sicherheitsüberprüfung im Physical Review D veröffentlicht , und ein Kommentarartikel, der am selben Tag in der Zeitschrift Physics erschien, bestätigte die Schlussfolgerungen von Giddings und Mangano. Der LSAG-Bericht stützt sich stark auf diese Forschung.

Am 9. Februar 2009 wurde in der Zeitschrift Physics Letters B ein Artikel mit dem Titel "Exclusion of black hole Disasterszenarios at the LHC" veröffentlicht . Der Artikel, der Beweise zusammenfasst, die darauf abzielen, eine mögliche Katastrophe eines Schwarzen Lochs am LHC auszuschließen, stützt sich auf eine Reihe neuer Sicherheitsargumente sowie auf bestimmte Argumente, die bereits in Giddings' und Manganos Aufsatz "Astrophysical Implikationen von hypothetisch stabilen TeV-scale black Löcher".

Rechtliche Herausforderungen

Am 21. März 2008 reichten Walter L. Wagner und Luis Sancho gegen das CERN und seine amerikanischen Mitarbeiter, das US-Energieministerium , die National Science Foundation und das Fermi National Accelerator Laboratory , am 21. März 2008 eine einstweilige Verfügung zur Einstellung des Starts des LHC ein das US-Bezirksgericht für den Bezirk Hawaii . Die Kläger forderten eine einstweilige Verfügung gegen die Aktivierung des LHC für 4 Monate nach Ausstellung der neuesten Sicherheitsdokumentation der LHC Safety Assessment Group (LSAG) und eine dauerhafte einstweilige Verfügung, bis nachgewiesen werden kann, dass der LHC im Rahmen der Industriestandards einigermaßen sicher ist. Der US-Bundesgerichtshof hat den Beginn des Verfahrens für den 16. Juni 2009 angesetzt .

Die am 20. Juni 2008 veröffentlichte LSAG-Überprüfung ergab "keinen Grund für Bedenken hinsichtlich der Folgen neuer Partikel oder Materieformen, die möglicherweise vom LHC produziert werden könnten". Die US-Regierung forderte daraufhin die fristlose Abweisung der Klage gegen die Regierungsbeklagten wegen Ablaufs einer sechsjährigen Verjährungsfrist (seit dem Beginn der Finanzierung 1999 und ist im Wesentlichen bereits abgeschlossen) und forderte die Gefahren, die von den Klägern als "zu spekulativ und nicht glaubwürdig" geltend gemacht werden. Das Hawaii District Court hörte am 2. September 2008 den Abweisungsantrag der Regierung , und am 26. September gab das Gericht einen Beschluss heraus, in dem dem Abweisungsantrag stattgegeben wurde, da es für das LHC-Projekt nicht zuständig sei. Eine anschließende Berufung der Kläger wurde vom Gericht am 24.08.2010 abgewiesen.

Am 26. August 2008 reichte eine Gruppe europäischer Bürger unter Führung des deutschen Biochemikers Otto Rössler beim Europäischen Gerichtshof für Menschenrechte in Straßburg Klage gegen das CERN ein . In der am selben Tag kurzerhand abgelehnten Klage wurde behauptet, der Large Hadron Collider berge große Gefahren für die Sicherheit der 27 Mitgliedsstaaten der Europäischen Union und ihrer Bürger.

Ende 2009 wurde im Tennessee Law Review eine Überprüfung der Rechtslage von Eric Johnson, einem Anwalt, veröffentlicht . In diesem Papier stellte Johnson fest: "Angesichts eines solchen Zustands ist es nicht klar, dass im Gerichtssaal irgendwelche Zeugenaussagen zur Teilchenphysik zugelassen werden sollten", in Bezug auf die doppelten Probleme, dass (a) die wissenschaftlichen Argumente in Bezug auf die Risiken so komplex sind dass nur Personen, die sich jahrelang mit dem Studium der Teilchenphysik beschäftigt haben, befähigt sind, sie zu verstehen, aber (b) solche Personen werden aufgrund dieser enormen persönlichen Investition unweigerlich für die Experimente stark voreingenommen sein und auch durch schwere professionelle Tadel, wenn sie ihr Fortbestehen bedrohen. Im Februar 2010 erschien eine Zusammenfassung von Johnsons Artikel als Meinungsartikel in New Scientist .

Im Februar 2010 wies das Bundesverfassungsgericht einen einstweiligen Antrag auf Einstellung des LHC als unbegründet zurück, ohne den Fall anzuhören, da die Gegner keine plausiblen Beweise für ihre Theorien vorgelegt hätten. Ein Folgeantrag wurde im Januar 2011 vom Verwaltungsgericht Köln abgelehnt. Eine Berufung gegen letzteres Urteil wurde im Oktober 2012 vom Oberverwaltungsgericht Nordrhein-Westfalen abgewiesen.

Verweise

Externe Links

• "Die Sicherheit des LHC" , CERN-Webseite.
• "Der LHC ist sicher" (Video) , Vortrag von John Ellis am CERN, am 14. August 2008.