How big is Large Hadron Collider?

Der Large Hadron Collider, kurz LHC, ist ein Teilchenbeschleuniger: eine Maschine, die winzige Teilchen beschleunigt und miteinander kollidieren lässt. Sein Hauptring hat einen Umfang von 26,7 Kilometern und einen Durchmesser von etwa 8,5 Kilometern. Er liegt in einem unterirdischen Tunnel bei Genf und verläuft über die Grenze zwischen Frankreich und der Schweiz.

Größe

CERN, die Europäische Organisation für Kernforschung, betreibt den LHC und gibt den Umfang des Rings, also die Strecke einmal ringsherum, mit 26.659 Metern an. Der Ring ist kein perfekter Kreis. Er besteht aus acht gebogenen Bögen, die durch acht gerade Abschnitte verbunden sind. Sein Durchmesser von etwa 8,5 Kilometern ergibt sich, wenn man den Umfang durch Pi (etwa 3,14) teilt, und ist daher eine gute Näherung.

Der Tunnel selbst ist deutlich schmaler. In den gebogenen Abschnitten misst er innen 3,7 Meter im Durchmesser. Er liegt zwischen 45 und 170 Metern unter der Oberfläche, auf einer Ebene, die sanft zum Genfersee hin abfällt.

Der größte Teil des Rings ist mit Magneten gefüllt. Seine 1.232 Hauptdipolmagnete sind je 15 Meter lang und nehmen zusammen etwa 18,5 Kilometer, also 69 %, des Rings ein.

Größenvergleiche

Der Ring ist fast so breit wie der Mount Everest hoch ist: etwa 8,5 Kilometer im Durchmesser gegenüber den 8.849 Metern Höhe des Everest über dem Meeresspiegel.
Ein Läufer, der einen Marathon von 42,195 Kilometern zurücklegt, würde damit etwa 1,6-mal um den Ring laufen.
Aneinandergereiht würden etwa 240 amerikanische Footballfelder, jedes 110 Meter lang einschließlich der Endzonen, einmal um ihn herumreichen.
Der Tunnel ist etwas mehr als doppelt so breit wie ein 1,70 Meter großer Mensch, doch der Ring, den er bildet, ist etwa 2.300-mal so breit wie der Tunnel.

Was im Inneren geschieht

Zwei Teilchenstrahlen, meist Protonen, laufen in entgegengesetzten Richtungen durch getrennte Röhren um den Ring. Jeder Strahl legt pro Sekunde 11.245 Runden zurück. Das entspricht etwa 300.000 Kilometern pro Sekunde, sehr nahe an der Lichtgeschwindigkeit.

Supraleitende Magnete, die Strom ohne Energieverlust leiten, lenken die Strahlen durch die Kurven. Damit sie funktionieren, werden sie auf −271,3 °C gekühlt, kälter als das Weltall. An vier Stellen des Rings werden die Strahlen zur Kollision gebracht; dort zeichnen große Detektoren die dabei entstehenden Teilchen auf.

Stand 2026 beschreibt CERN den LHC als den größten und leistungsstärksten Teilchenbeschleuniger der Welt. Im Juli 2012 verkündeten die dortigen Wissenschaftler die Entdeckung des Higgs-Bosons. Die Entdeckung bestätigte eine 1964 erstmals vorgeschlagene Idee, die erklärt, wie fundamentale Teilchen ihre Masse erhalten.

Ein Tunnel für eine frühere Maschine

Der Tunnel wurde zwischen 1984 und 1989 für einen früheren Beschleuniger gegraben, den Large Electron-Positron Collider, kurz LEP. LEP wurde 2000 stillgelegt, um den Tunnel für den LHC freizumachen. Die Wiederverwendung sparte die Kosten für einen Neubau.

Der CERN-Rat genehmigte den LHC im Dezember 1994. Er wurde zwischen 1996 und 2008 gebaut und am 10. September 2008 erstmals in Betrieb genommen.