Seltene Zerfälle von seltsamen Teilchen

Von Uli Moosbrugger, Physik-Student

Vor ungefähr 2 Jahren habe ich in Mainz in der Arbeitsgruppe für Experimentelle Teilchen- und Atomphysik am Institut für Physik eine Promotion begonnen. Davor hat mich der Bann des Bodensees in Konstanz festgehalten; die Umstellung war daher anfangs schon recht hart: Keine anregende Sicht mehr auf bunte Segelboote auf dem blauen See, wenn man sich mittags in der Mensa verköstigt hat. An der Uni Konstanz habe ich dann auch meine Diplomarbeit auf dem Gebiet der Tieftemperaturphysik
geschrieben. Obwohl mir das experimentelle Arbeiten mit flüssigem Stickstoff und Helium Spaß gemacht hat, wollte ich etwas komplett anderes ausprobieren: Von der „Niedrigenergie“-Physik zur Hochenergiephysik.

Zunächst war mir vor allem wichtig, eine – nicht zu kleine – Gruppe zu finden, in der nicht nur im Bereich der Hardware-Entwicklung gearbeitet wird, sondern auch physikalische Datenauswertung einen hohen Stellenwert einnimmt. Irgendwie ist es den Verantwortlichen der Arbeitsgruppe in Mainz dann auch gelungen, mich für ein Thema einzufangen ... Seitdem suche ich nun nach seltenen Zerfällen von seltsamen (strange) Teilchen. Diese Art von Materie wird an einem Teilchenbeschleuniger in Genf
am CERN produziert und von einem über 100 m langen Apparat, dem „NA48-Detektor“ untersucht. Ziel meiner Arbeit ist es, einige Aspekte fundamentaler Theorien der Teilchenphysik nachzuprüfen. Dazu verbringe ich mehrere Monate im Sommer während der Datennahme in Genf. Man steht dabei in engem Kontakt mit anderen Doktoranden der internationalen Kollaboration, bestehend aus Instituten aus vielen verschiedenen Ländern wie Italien, Großbritannien, Frankreich, Amerika,
Russland, Bulgarien, Österreich ... Dabei bildet sich natürlich während der vielen Abende in „Charly’s Pub“ bei einem gepflegten Bierchen die eine oder andere Freundschaft.

Ein Teil meiner Aufgaben besteht in der Betreuung der „Online-PC-Farm“, einem Cluster von ungefähr zwei Dutzend PCs, das die Informationen und Messdaten der Detektorsysteme sammelt und an das Computerzentrum des CERN weiterleitet. Dabei hatte ich die Gelegenheit, viel über PCs und LINUX-Programmierung zu lernen.

Den Großteil meiner Arbeit widme ich der Datenauswertung am Institut für Physik in Mainz. Die Analyse der Daten wird mittels selbst geschriebener Programme (C++, FORTRAN, C) durchgeführt, wobei Skripte (bash, tcsh, Perl) den Arbeitsablauf automatisieren und erheblich erleichtern. Außerdem benutzt man Simulationen,
die versuchen, die Physik auf dem Computer nachzubilden. Mit deren Hilfe kann man testen, ob die Ergebnisse richtig verstanden wurden.

Es gibt aber auch andere Instanzen, mit denen man die eigenen Ideen und Ergebnisse überprüfen kann: Zuerst mal mit meinem armen Bürokollegen, der schon hin und wieder dafür herhalten muss, sich manch ausgefallene Idee anzuhören. Außerdem findet man häufig ein offenes Ohr, wenn man bei den anderen Mitstreitern der Gruppe (Doktoranden, Postdocs, Diplomanden) mal anfragt, einen Kaffee trinken zu gehen, um über dieses Problem und jene Lösung zu diskutieren. Schließlich bietet ein wöchentliches Treffen der gesamten Arbeitsgruppe die Möglichkeit, über eigene Fortschritte und Schwierigkeiten zu berichten. Daneben gibt es in unserer Arbeitsgruppe dann auch regelmäßig die Gelegenheit, von der Hälfte der Arbeitsgruppe bekocht zu werden. Dazu muss man lediglich bei der traditionellen Fußballwette für Europa- oderWeltmeisterschaften den besten Tipp abgeben. Die Verliererhälfte stellt sich dann für die Gewinnerhälfte ein paar Stunden in die Küche ... Auch dabei kommen oft Simulationsverfahren zum Einsatz, um den wahrscheinlichsten Tipp zu errechnen (bisher waren Zufallszahlen-Generatoren gegenüber „Experten-Meinungen“ oft sehr erfolgreich ...).

März 2005