 Gut. Ihr kennt den LHC. Verhut ich mal. So diese einfach mega geile, coole, große Maschine in der Schweiz irgendwo. Fliegen so Partikel rum, arbeiten ganz viele Menschen, ganz fürchterlich kluge Menschen, die alle irgendwie Physik und Technik und was, was ich studiert haben. Mir geht es zumindest so, ich erstarre vor Ehrfurcht. Nein, es ist kein Joke. Also ich finde, das ist ziemlich cool, was die da machen. Und die haben ihre Maschine wieder in Betrieb genommen. Es gab eine Pause, Reparaturen, Updates, Upgrades und so. Und ja, Nabla, der hat das Privileg, das ist ein großen Spaß daran, dort zu arbeiten. Er hat in Karlsruhe Physik studiert und konnte dann irgendwann in die Schweiz übersiedeln und an dieser wunderschönen, tollen Maschine Dinge tun und ganz fancy Sachen. Und es ist immer super Spaß hinzuzuhören, nie langweilig, immer sehr lernsa viel und coole Sache. Hab Spaß, enjoy und Applaus von Nabla. Ja, hallo. Vielen lieben Dank, dass so viel doch erschienen sind. Ich habe mit deutlich weniger anderem gerechnet. Von daher freut mich, dass es euch so viel interessiert. Ich möchte ein bisschen Einblick geben in, was machen wir da eigentlich, warum machen wir das, wie könnt ihr uns helfen? Denn ich muss zugeben, ich habe da jetzt ein Dreivierteljahr lang gearbeitet und wir haben alle keine Ahnung. Und je mehr Leute uns, je mehr umso mehr helfen, umso besser wird es. Ich muss echt sagen, mit der Erfahrung, die ich jetzt gemacht habe, bin ich überhaupt staubend, dass irgendwas auch nur ansatzweise funktioniert. Aber es tut so. Man sieht, dass es jetzt 22. April 1953, Spill vom LHC MCMS Detektor, das heißt, der LHC ist tatsächlich wieder in Betrieb und unsere Detektoren funktionieren soweit, dass man zumindest was sieht. Spill heißt in diesem Zusammenhang, wir kippen einfach Teichen aufeinander und gucken, ob irgendwas irgendwo leuchtet, dass so die Idee und das Ziel ist, wir wollen rausfinden. Geht unsere Detektoren auch nachdem wir ihn wieder zusammengesteckt haben, ist alles richtig angeschlossen, wenn man ein Kabelfall steckt, dann leuchtet irgendwo was, wo es nicht soll und das will man halt finden, bevor man Daten nimmt. Die Folien sind leider gut, also nicht leider auf Englisch, aber so aus Gewohnheit auf Englisch, aber weil ja so viele Deutsch sprechen, bring ich es einfach Deutsch. So, was ist Parteich im Physik, warum machen wir den Spaß? Die grundlegende Frage ist, warum sind wir hier? Was ist das Universum und was ist sonst noch alles da? Denn wir wissen tatsächlich erstaunlich wenig für die Menge, die wir wissen. Woher kamen wir, dass es so die aktuell präferierte Theorie, auch wenn es da inzwischen doch viele andere gibt, wie funktioniert alles? Das ist so, wie ist das Universum aufgebaut, ich denke von Atomen haben viele mal gehört, Moleküle und so, aber wenn man in Atome reinguckt, gibt es Protonen, da gibt es Neutronen. Wenn man in Neutronen reinguckt, dann gibt es da Quarks und Glonen und vielleicht gibt es da noch was anderes, dann gibt es da scheinbar Hexbosonen, von denen ich auch leider nicht verstehe, was genau die sollen. Aber die lieben Theoretiker im Bau 1 und 2 haben Tafeln, wo Zeug drauf steht, wo man reinguckt und beim zweiten Symbol die meisten von uns aussteigen, die da arbeiten, vollgemerkt. Wir haben so, ich gehe mal kurz so durch, Big Bang ist 10-34 Sekunden bis hin zum Universum ist irgendwie mit Atomen gefüllt, dauert das eine Sekunde und bis wir existieren, dauert es 1000 Millionen Jahre. Und was der LHC macht mit seinen Kollisionen, ist, er versucht die Bedingungen, um zu erzeugen, die geherrscht haben, als das Universum noch recht jung war. Je nachdem was getan wird, sind wir irgendwo in der Größenordnung 10-35 Sekunden. Also wenn wir Schwerionkollisionen machen, das ist meistens für LHC und LHCB, kommt man so in die Richtung Quark-Gluon-Plasma, das guckt sich alles ganz gerne an. Und das ist so in der Größenordnung. Und gucken wir uns an, was diese Teilchen machen. Und da gibt es ja so alle möglichen Fragen, wie das macht man am CERN auch, wenn wir Antivasserstoff fallen lassen, wo fällt es hin? Das ist eine Frage, wir nehmen alle an das Feld runter, aber es hat auch keiner gemacht. Und dementsprechend sollte man das mal nachgucken. Aber viele solcher Fragen werden da beantwortet und ich hoffe, der intrinsische Wert dieser Fragen irgendwo euch eingänglich ist. Denn sonst kann ich da eigentlich auch nicht viel mehr Motivation geben. Ich hoffe, die Fragen sind einfach so interessant. Was wissen wir so weit? Das sind die Teilchen, von denen wir glauben, dass sie fundamental sind. Oder von den theoretischen Physiker glauben, dass sie fundamental sind, zumindest im Standardmodell. Wir sehen, es fehlt ein Graviton. Gravitation wird explizit ausgeklammert. Das ist so ein großes Problem, denn wir sitzen alle hier und wir schweben nicht in der Gegend rum. Dementsprechend sollte es wohl Gravitation geben. Wir haben in Violett unsere Quarks, Quarks, kleben zusammen mit den Gluon. Deshalb heißen die Gluon, die kleben Quarks zusammen, machen Proton, Neutronen, Kaonen, Pionen. Noch ganz viel anderen Schnickschnack, aber im Endeffekt alles das, was so im Großen und Ganzen Materie ausmacht. Dann haben wir unsere Laptonen, das sind unsere Elektronen, Mühlen, Tau. Das meisten davon, die wir haben, sind Elektronen. Mühlen sind recht cool, vor allem wenn man es Hicks finden will, sind Mühlen eine tolle Sache. Unsere Neutrinos, die wir einfach nicht sehen. Ich glaube, ein Neutrino hat eine mittlere freie Weglinge. Für die anderen mittlere freie Weglinge bedeutet die Distanz, die einen Gegenstand in Materie zurücklegen muss, bis es mit dieser Materie kollidiert. Und ein Mühlen hat eine mittlere freie Weglinge in der Größe, in Blei in der Größenordnung von Lichtjahren. Dementsprechend sieht man das einfach meistens. Also sieht man das einfach nicht. Was das Standardmodell zum Beispiel nicht erklären kann, das Mühlen-Neutrinos, Elektronen-Neutrinos, das Tau-Neutrino wandeln sich ineinander um. Und es hängt davon ab, wie lange sie schon existieren, was für eine Art Mühlen es ist. Auch keine Ahnung, wie das funktioniert. Es ist gezeigt worden. Die Erde hat sich gedreht und man hat einmal geguckt, als der Detektor zur Sonne war und man einmal geguckt, als der Detektor von der Sonne weg war. Und dann war der Mittelwert des Mühlen-Flavors ein anderer. Und das mit entsprechender Statistik. Mühlen sind übrigens nicht schneller als Lichtgeschwindigkeit. Das haben wir gefixt. Ja, wir haben es nicht gefilgt, man hat die Fehler gefunden, ne? Genau. Bosonen sind alles, was alles zusammenklebt. Also elektromagnetische Kraft wird über Photonen ausgetauscht. Also Spannung, Anziehungskraft, Abstoßen ist alles Photon. Skluon klebt unsere Corks zusammen zu schwereren Teilchen, also Proton, Neutron, Atom. Z- und W-Bosonen machen die schwache Wechselwirkungskraft und wenn ich meinen Physiklehrer zitiere, die schwache Wechselwirkungskraft ist für die Kernspaltung verantwortlich, ist es ansonst einfach weird. Wenn ihr euch mit Erhaltungssätzen und Symmetrien im Universum auseinandersetzen wollt, dann ist das die Kraft, die euch Kopfschmerzen bereiten wird. Alles andere ist relativ okay. Die schwache Wechselwirkung nicht so wirklich. Und das ist so die Ansicht für den experimentellen Physiker und so sieht das dann für den Theoretiker aus. Das ist die volle Lagrange Dichte des Standardmodells. Ja, ich kann das auch nicht lesen. Also ich weiß wohl noch, was das D-Nyum soll und ich weiß, was das G-A-My soll, aber da hört das dann auch langsam auf und ich bin bei Symbol Nr. 5. Aber ja, das ist die standarddichte... Ne, sorry, die Lagrange Dichte des Standardmodells in voller Schönheit. Aber ich bin nicht in einer Theorievorlesung, also lassen wir das mal. Wir haben angefangen. Wie kommt man darauf, so eine Maschine zu bauen und Tunnel zu buddeln und Milliarden von Schweizer Franken in bescheuerte Elektronik zu stecken? Warum machen wir das? Und das hat halt angefangen, damit, dass sich Leute irgendwie so die Welt angeguckt haben. So der Rutherford, der ist hier nicht abgebildet. Der Rutherford hat Alphateilchen, also Heliumkerne, auf Goldfolien geschossen und auf einmal wurde der Heliumkerne reflektiert. Und das fand der sehr komisch. Und die Mathematik zeigte ein Modell, was mit Kugelkollisionen doch recht vereinbar war. So kam die Idee, so Atome sind Kügelchen. Dann gibt es diesen Effekt, wenn ich ein Stück Uran auf eine Fotoplatte lege, dann wird die Fotoplattedunkel. Das ist auch komisch. Marie Curie berichtete auch in ihrem Tagebuch davon, dass die Proben, die sie in ihrer Schublage unter dem Schreibtisch lagerte, im Nachts doch recht schön leuchten. Ich weiß nicht ganz genau, wie gestohlen das ist. Wahrscheinlich ist Schrenkov. Dass der drüben ist ein Mensch, der sich dachte so, wenn das alles Teilchen sind und die von oben, also von der Sonne und von den anderen Planeten kommen, dann ist das vielleicht weiter oben besser. Er hat sich mit seinem Experiment in ein Ballon gesetzt und siehe da, da oben war es besser. Man sieht nicht so wirklich zugänglich, so viel kriegt man nicht in einen Ballon. Wenn ich 15.000 Tonnen CMS-Detektor in den Ballon hängen will, dann wird das ein großer Ballon. Dementsprechend probieren wir das ja heutzutage ein bisschen anders. Aber so hat das angefangen. Man ist mit Elektroskopen hochgeflogen, hat gesehen, die Elektroskope entladen sich. Das wird wohl irgendwie Strahlung sein. Es sind irgendwie Teilchen, die können Ladung transportieren. Dann kam Einstein mit seiner Theorie und sagte so, ja, wir können Teilchen aus Metallen rauslösen. Das war, ja, jetzt bald irgendwie 140 Jahre her. Zumindest der Ballonflug und dann Einstein war er so 100 Jahre her. Und da hat man gewusst, wir sagen Teilchen, wir können die sind geladen, wenn sie geladen sind, können wir sie beschleunigen. Dann hat das angefangen, erst mit den Phantographgeneratoren und den statischen Beschleunigern hin zu den ersten Linearbeschleunigern. Die ersten Linearbeschleuniger sind so das, was am Zern auch steht, nur in Anders. Das rechts ist Slack, das steht in Kalifornien. Das hier ist einer der Beschleuniger, die wohl am Zern sind. Ich habe das aus dem Sound Document Server, wo genau das ist, weiß ich nicht. Aber man sieht hier schon, das hier ist ein Aufbau von dem Linearbeschleuniger innen. Und man sieht, das sind knapp über 3 Kilometer in Kalifornien, und da ist so eine Maschine drin. Man zieht Elektronen an und wenn das Elektron in diesem Bereich ist, polt man das Feld um, damit man demnächst ein Spalt wieder anziehen kann und so macht man das, bis das Elektron seine Endenergie erreicht und wenn man hier ist, geht das gegen ein Blyblock oder gegen irgendwas anderes und man guckt raus, was sich da an Autobahnunfall an und findet allerlei Interessantes. Die frühen Detektoren und die frühe Datenanalyse war auch sehr interessant. Wir haben damals schon neutrale Netze trainiert, die hatten alle Vornahmen und waren Physikstudenten. Das da ist eine Blasenkammer. Blasenkammern funktionieren so, dass man einen Gas nimmt, verflüssigt und dann ganz schnell den Druck abfallen lässt. Das heißt, dass die Flüssigkeit eigentlich verdampft, kann aber nicht, wenn sie sehr rein ist, weil sie Verdampfungskäme braucht und wenn da zufällig ein geladenes Teilchen war, dann sind da Verdampfungskäme und dementsprechend verdampft da die Flüssigkeit. Das macht man so, dass man an den Kolben zieht und gleichzeitig fotografiert und dann fallen da so Fotos raus. Wenn man sich das genau anguckt, also hier ist ein sehr interessantes Event, das ist relativ gut zu sehen und wenn man da oben guckt in die Ecke, da sieht man nochmal so zwei Teilchen stehen, das wird eine Fotokonversion sein, das war also ein Foto und das ist ein Elektron und ein Positron, die daraus gefallen sind. Die Kringel sind Elektronen, das sind sogenannte Delta-Elektronen, die werden von der O-Materie abgeschlagen, haben dann sehr wenig Energie, weshalb sie im Magnetfeld anfangen, so Spiralen zu machen, bis sie wieder zur Ruhe kommen. Aber ja, Prozess war, wir machen das tausendmal, dann kommen da 20.000 Fotos raus und die werden dann Physikschuldenten verteilt und wenn einer was Interessantes findet, dann macht das an. Das machen wir heutzutage Gott sei Dank nicht, bei 40 Millionen Bilder pro Sekunde wären das viele Physikzuständen. Dann ist die nächste Frage warum sie alle rund, gerade ausbauen, ist eine nette Sache, ziemlich offensichtlich irgendwie, aber wenn man sich jetzt hier den Kek-Beschleuniger in Japan anguckt oder hier das Fermilab in Illinois, ich hoffe, das ist in Illinois erwartet, wenn ihr in den USA, dann sieht man, dass die rund sind. Das kommt daher, dass man sich dacht, so Beschleunigungsstrecken sind teuer, das ist irgendwie viel Kupfer, das ist hochprezises Engineering, was da rein muss. Das müsste man über 3 km machen und wenn man dafür das Geld nicht ausgeben will, sagt man ja gut, wenn wir die Teichen drehen sie einmal im Kreis und dann können wir sie wieder durch die gleiche Beschleunigungsstrecke stecken. Und genau so funktioniert das. Dann kommen natürlich jetzt noch Magnete dazu und ganz viele Magnetechnologie, die ich jetzt einfach mal ausklammere. Es wird langsam richtig bescheuert, also man nimmt jetzt Kupfer, man nimmt jetzt Neobium, diffundiert da Zinnrein, heizt es auf 400 Grad, dann wird diese Metallmischung zu einer Keramik, die überhaupt nicht leitet und total Spröde ist. Also man biegt diesen Draht, wo das drin ist, um ein Millimeter und die Keramik ist kaputt, weshalb es dann kein Subralalter mehr ist. Kühlt das dann ab auf 1,9 Kälvin und kriegt dann durch einen Querschnitt, der so breit und so hoch ist, 100 Kilo Ampere durch. Ich habe so ein Kabel bei mir auf dem Schreibtisch liegen, das war wohl Verschnitt in der Anlage nebenan, wo sie es herstellen. Gut, dann gucken wir uns mal den Zernbeschleuniger-Komplex an, denn das ist ja nicht nur der LHC, es ist ja doch ganz viel anderes. Der hier ist frisch dazugekommen im Long Shutdown 2. Das ist der Linnak 4, da kommt eigentlich so ziemlich alles her, was im LHC so beschleunigt wird. Vom Linnak 4 sehen wir, es geht in den Booster, der Booster ist ein relativ kleiner Ringbeschleuniger, zumindest für Zernverhältnisse. Dann geht es ins PS, das PS ist dann schon taktengrösser, das ist aber noch alles in dem Gelände, ich radel jeden Morgen über den Booster, da ist so eine Brücke drüber. Vom PS geht es ins SPS, das SPS ist dann wieder schon so groß, dass wenn wir zur Nord-Area fahren wollen, die da schön eingerahmt ist, brauche ich 15 Minuten, nicht ganz 15 Minuten beim Radel. Und aus dem SPS sieht man, gibt es 2 Transfer Lines, das ist die TI2 und die TI8 und dann geht es in den LHC und werden da weiter beschleunigt. Die Idee ist halt, Bremsstrahlung ist hoffentlich ein Begriff, wenn ich erkläre jetzt mal kurz, wenn man mit einem Auto sehr knapp um eine Kurve fährt, fängt das Auto an zu quitschen. Das Gleiche passiert mit Elektronen, dass sie dann Licht abgeben und keine Geräusche und umso enger die Kurve, umso mehr Geräusche, umso mehr Strahlung, umso mehr Energie müssen wir die Elektronen stecken, das ist jetzt nicht ganz richtig, aber die Analogie passt gut genug. Und deshalb machen wir die Kurven schön lang und deshalb gibt es wenig Gekreische. Es gibt übrigens auch einen netten Karkoleider, der ist so nach Frankreich rüber, gibt es einen großen Kreisverkehr über einer Schnellstraße, den nehmen wir, der Great Karkoleider, da sieht man da auch alle paar Wochen mal so eine Kollision, das ist auch ganz nett. Ja, ja, da ist man, die kommen dann, um sich das anzugucken und nehmen dann den Kram wieder mit. Ja, so viel ist da Gott sei Dank noch nicht passiert, aber den Lexus habe ich da auch schon mal liegen sehen. Gut, ja, wenn sie dann im L also wir machen das, weil wir die Kreise machen wir größer und die Magnete in diesen Kreisen können nicht bei 0 Tesla anfangen. Wenn wir die Supra Leitenden Magneten bei 0 Tesla anfangen könnten, dann bräuchten wir noch einen Beschleuniger, das heißt, die Magneten sind irgendwie 1,5 Tesla. Das heißt, wir müssen Teilchen mit der Energie schon einschießen, damit sie bei 1,5 Tesla, oder 1, irgendwas Tesla schön um die Runde kommen. Wenn wir das nicht tun, würden die irgendwie abbiegen und gegen den Magneten fliegen, das wollen wir auch nicht. Das heißt, wir müssen die vorbeschleunigen, vorbeschleunigen, vorbeschleunigen, in diesem Fall 3 mal, 1, 2, doch 3 mal, gut mit dem Linearck sogar 4 mal, das ist aktuell eine Schwerpunktsenergie von 14 Tereelectronen Volt. Also 7, doch 14 TEV sind 7 die Richtung, gibt 14 TEV im Schwerpunktsystem. Zum vergleichen Proton wiegt 2 GEV Proton wiegt Größenordnung GEV, also wenige GEV, 1 oder 2 GEV mit 14 TEV drauf, also Tereelectronen Volt. Das heißt, man kann sehr, sehr viele Protonen produzieren. Ein Stein EMC Quadrat, wir haben sehr viel E, jetzt kriegen wir sehr viel M und gucken uns den M dann an, im Detektor. So sieht das dann aus der Luft aus. Das ist der Genfer Flughafen hier unten. Das ist die Rue de Merin, die man aus Genf bis nach Saint-Genis hinten raufradelt und da an der Grenze, wo der kleine Kreis ist, das PS, dann der größere kleine Kreis ist das SPS und der große Kreis ist dann der LHC. Wenn man da hinten zu Punkt 5 fährt, dann ist da ein Skigebiet so, also zwischen den beiden weißen Punkten da oben sieht man so eine gerade Strich, der so senkrecht ist. Das ist ein Skigebiet, das ist auch sehr schön. Also man schafft es, morgens zu arbeiten, mittags Skis zu fahren und dann abends wieder im Boot zu sitzen, das geht. Hab ich noch nicht probiert, aber ja, das Gepunktete ist die Grenze. Und wir sehen ja, die Grenze läuft einfach so schön durch die Mitte vom Zähren durch. Ja? Komm ich noch zu. Wir bauen dann um ein Gebirge rum. Ja, das läuft dann unterm Genfer See durch, einmal um ein Salève und kommt von hinten, der würde sich dann auch so da oben beim Jura mit dem LHC treffen. Der LHC wäre dann Vorbeschleuniger, sonst funktioniert er nicht. Und das teuerste an allem ist immer der Tunnel. Das denkt man zwar nicht bei dem ganzen Hightech-Ramen, aber das teuerste ist immer der Tunnel. Das Loch, wo sie das CMS drin versenkt haben mussten sie mit flüssigem Stickstoff erst ausfrieren, damit sie bohren konnten und dann die Verkleidung einlegen konnte, weil da ein unterirdischer Fluss durchfloss. Und ja, dann war flüssiger Stickstoff doch wohl das günstigste, was man machen konnte. Dann gucken wir uns jetzt mal die Detektoren an, die da stehen. Ich habe mal so ein paar Bilder gesammelt. Links oben sehen wir Atlas, das ist mein Erzfeind, also nein. Unser Konkurrent und unsere Hilfestellung, weil wenn wir Scheiße gebaut haben, sehen die das und wenn die Scheiße gebaut haben, sehen wir das, weil wir die dann was sehen bzw. wir was sehen, was die anderen nicht sehen und das ist unser Debugging. Das hier ist ein anderer Detektor. Dann haben wir hier unten Alice, Alice ist Schwerion Forschungsgerät kann zigtausende Spuren auseinanderhalten, weil die Doubleion aufeinanderschießen bei doch sehr, sehr anständigen Energien pro Proton. So, das muss man dann mit Bly multiplizieren. Da kommt Unmengen Energie rein. Das ist eine Time Projection Chamber für die Nerds, die das kennen, die da eingebaut ist. Und da oben LHCB, der einzige Detektor, der sich leisten kann, doch relativ häufig Upgrades und Auswechslungsarbeiten zu fahren, weil die gar keine Trommel sind, sondern das ins Scheiben haben, dann können sie die Scheiben einfach rausziehen, dran gehen, Scheibe wieder reinschieben, weitermachen. Können wir alle nicht. Es ist ernst gemeint, dass es schwieriger ist, da hinten zu kommen. So, wenn die Dinger da mal eingebaut sind, dann sind die da eingebaut. Ah ja, CMS. Die Nase, die ihr da seht, das ersetzen dieser Nase, da helfe ich an dem Projekt. HGKAL heißt das. Könnt ihr mich gerne in der Q&A noch darauf ansprechen, wenn ich Zeit habe. Dann gucken wir uns mal den Detektor an. Ich habe jetzt einfach mal CMS genommen, ich am KIT arbeite und ich dieses Ding inzwischen ein bisschen in- und auswendig kenne. CMS ist the Compact Mio and Solenoid. Compact, because Atlas is even larger. Wiegt auch nur 15.000 Tonnen, kann man also ganz einfach irgendwie an einen Anhänger nehmen. Der Compact steht ja schon im Namen. Das meiste davon ist es rückführend, dass der Magnet da eingebaut ist, soweit ich weiß, der größte Solenoid Magnet in der Welt und schafft ein Magnetfeld von 3,8 Tesla in einem Volumen, wo man Elefanten reinstellen kann. Nicht viel. Man kann ihn sehr gut kernspinntomographisch auswerten. Wenn man denn einen Kernspinntomograph hätte, aber effektiv kann man sich das schon so vorstellen, wenn man sich selber in so einen Kernspinntomographen legt, dann ist das so ein Magnetfeld von 2,3 Tesla, war mal so 1,5 Tesla, der schafft 3,8 Tesla, aber dann steht da der Röhre. Und Magnetfeldstärke ist Magnetfeldflussdichte mal Fläche. Das ist so das Magnetfeld. Aber da habe ich gleich noch ein nettes Bild zu. Wir sehen hier das Rot ist das Rückführjoch. Die weißen Kladden auf dem Roten, das sind die Mührenkammern, das sind verschiedene Kammern, also Resistive Plate Chambers oder Wire Chambers, die da verbaut sind, die können nicht sehr viele Events ab, dafür sind sie auch relativ weit aus dem Detekt, das heißt viel kommt da nicht mehr an. Aber wenn was ankommt, dann ist es meistens in Mühren und Mühren sind sie interessant. Dann haben wir diesen großen weißen Fleck hier in der Mitte, das ist unser super leitender Magnet. Das da vorne ist Strahlenabschirmung, nur so. Innerhalb des Magneten das Gelbe ist das hadronische Kalorimeter, das guckt sich an K-Ohnen, P-Ohnen, alles was so hadronisch, also so Kernmatterie ist, wird da so lang und analysiert. Das hellblaue davor, das ist das elektromagnetische Kalorimeter, das E-Kal und die ganzen kleinen Platten, die man da in der Mitte sieht, das ist der Outer-Trekker, Inner-Trekker, Pixel-Trekker. Das sind aktuell etwas über 200 Quadratmeter Chipreines Silizium, was da verbaut ist. Nach LS3 werden wir bei knapp über 600 sein, wenn ich mich nicht richtig kenne. Warum machen wir den ganzen Scheiß? Weil, wenn wir uns Zeichen angucken, dass hoffentlich dann so aussieht. Ganz links haben wir da, wo die Linien zusammenlaufen, das ist unser Interaktionspunkt, da treffen die Strahlen aufeinander. Dann haben wir das E-Kal, sind die grünen kristalliche, man sieht das Elektron und das Photon bleiben im E-Kal stecken, die Hadronen gehen durch, hinterlassen zwar eine Signatur im E-Kal, aber bleiben dann hoffentlich immer großen gelben Recken. Und Mühren interessiert das alles nicht. Das ist die Bete-Bloch-Funktion, wenn man sich das angucken möchte. Die fliegen dann sogar noch nicht den Mühren. Durch die Mühren kann man durch, hinterlassen so ein schönes Signal, das ist auch alles so wellig. Deshalb haben wir dann Magneten drin, damit sich die Bahnen krimmen, damit wir da den Impuls rausfinden können und dann ein bisschen Teilchenidentifikation betreiben, denn das Mühren sagt einem ja nicht, dass es ein Mühren ist. Das Mühren sagt bloß Hit in einer Detektorzelle, oder nicht, und dafür betreiben wir den ganzen Kram. Der Algorithmus, der das Estimated nennt sich Particle Flow und läuft erstmal auf sehr, sehr teuren FPGAs und dann auf 30.000 CPU-Cores und damit kriegen wir ungefähr die Menge weg, die wir aktuell messen. Es wird aber nur noch schlimmer. Also zukünftig, weil... kommt ja noch. Fangen wir mal an mit den Pixel-Trekker. Das habe ich mir so ein paar Bilder rausgesucht. Oben rechts sieht man wie der Pixel-Trekker in die in den Kern, also ganz nah an den Interaktionspunkt geschoben wird. Das macht man, wenn der Beampipe schon drin ist, das schiebt man da so rein. Man muss da sehr, sehr vorsichtig sein, das kostenvermögen und gibt es ja auch nicht zweimal. Der Pixel-Trekker besteht aus solchen, also das ist jetzt Phase 3 Upgrade, das ist der neue Pixel-Trekker, das ist alles Kohle-Faser hier. Den hat man Custom Chips, also Back-to-Back Bonded, man hat den Sensor und hinter dem Sensor Ball Bonded direkt kommt der Auslesechip drauf, dann klebt man das auf eine Flexibel-Platine und diese Flexibel-Platine klebt man, oder Schraubt klebt, wahrscheinlich klebt man auf diesen Kohle-Faser-Fächer, kühlt man mit flüssigem Kohlen-Dioxid, das sind die zwei Rohrleitungen da drüben und es fallen Unmengendaten an. Ich komme da gleich nochmal drauf, wenn ich Richtung Ende gehe, dann habe ich so ein paar Zahlen und ein paar Geschichten. Sieht das dann im Rohr aus? Man hat hier den, also ich weiß nicht, das wird wohl ein Mockup sein, wenn ich mich recht entsinne, weil es nicht ganz so aussieht, wie ich mir das denke. Man hat einen Interaktionspunkt und um diesen Interaktionspunkt rum liegen die unterschiedlichen Schalen an Pixeln und wenn da so ein Teilchen durchrauscht, kriegen wir Hit-Hit-Hit, malen da ein Strich durch und können so rausfiltern, war das Teilchen energetisch genug, war das Teilchen nicht energetisch genug, wenn es sich zu stark krümmt, landet es nicht im Fenster, was wir erwarten und dann schmeißen wir das Teilchen weg und gucken uns das gar nicht an in der Auswertung. Das muss man machen, sonst haben wir einfach zu viele davon. Läuft dann durch drei Lagen Silizium durch und läuft dann in den Autotrecker und ich möchte noch einen Wort dazu verlieren, warum wir Kohle-Faser benutzen und nicht irgendwie, keine Ahnung, ein Minium oder was man sonst halt so hat. Das liegt daran, dass der Trecker nur dafür da Spuren zu messen. Jede Interaktion, die ein Teilchen hat im Trecker macht uns nachher die Messung kaputt. Das heißt, wir wollen so wenig Materie zwischen den Detektoren, die wir Kalorimeter nennen, wo wir die Teilchen wirklich aufhalten wollen und dem Interaktionspunkt haben. Dementsprechend wollen wir möglichst leichte Materialien haben, möglichst wenig Materie, die wir den Ding an den Weg stellen und die weniger Materie umso besser ist es für uns. Das heißt, am liebsten hätten wir nur aktive Silizium zwischen dem H-Kal und dem Interaktionspunkt hätten wir am liebsten nur interaktives Silizium. Aber das geht halt nun mal nicht so gut, weil das müssen wir kühlen, das müssen wir Strom versorgen, das müssen wir Daten auslesen, das müssen wir irgendwie rennen. Das muss strukturell, das wiegt ja auch einiges und das Magnetfeld ist alles andere als Trivial da drin. Dementsprechend ist da erstaunlich viel Engineering dran, einfach nur die Kabel zu verlegen. Ich habe schon Kabellaufpläne gesehen, da wird einem schwindelig bei. Wir gehen aktuell zu Nikomatic und hätten ganz gerne den DIN, ne, ein D-Sub-Stecker mit 40 Pins, aber der muss auf 1000 Volt gerätet sein und 40 Grad Temperaturgradient ab können. Da sagen die meisten Hersteller, also ja, können wir nicht. Die haben so gesagt, können wir probieren, aber wir sind da auch nicht am hacken, aber was anderes bleibt uns nicht. Wir haben sonst einfach nicht genug Fläche an der Rückseite des Detectors um alle Kabeldreis zu bekommen. So eng wird es langsam. Gut, das ist jetzt alles Upgrade. Das war mal etwas entspannter. Nicht, dass das einfach war, aber es war ein bisschen entspannter. Das ist der Tracker, das sind unsere Kollegen, ganz viele Leute aus dem KIT, arbeiten mit dem Tracker, in dem Barrel Tracker, aus dem Pixel Tracker zusammen, fahrt mal an Campus Nord, die können euch da sicherlich viel Interessantes zu erzählen. Dieses Bild scheint mal ein Albumcover von Mega Death aber der Outer Tracker oder der Barrel Tracker vom CMS Detektor. Gut, die haben es dann zugeschnitten und Logo drüber gemacht. Wenn man sich das Bild oben anguckt, dann seht ihr ungefähr, wie das aufgebaut ist. Links unten in der Ecke, TBPX, das ist unser Interaction Point. Dann haben wir die Lagen, die PX, das sind die Pixel-Leute. Das Grün und das Orangen sind also Pixel-Sensoren und dann haben wir da drüber die Streifensensoren, also Streifensiliziumsensoren und man sieht eigentlich, egal wo man da hinfliegt, man trifft mindestens ein paar Sensoren auf dem Weg und das ist ja auch das Ziel, wir wissen, wo unsere Teilchen lang geflogen sind. Das muss alles angeschlossen gekühlt, gepowert usw. Daten ausgelesen werden, konfiguriert werden, Konfig-Files für so ein Detektor. Sind Jammel, also zumindest bei uns. Noch. Dann kommt das E-Kal. Ich gehe jetzt einfach mal so die Detektoren durch. Das E-Kal, das ist jetzt so von hinten, das rechts ist von vorne. Das sieht so ein bisschen aus wie Scheinwerfer, das sind keine Scheinwerfer, das sind Blywolf-Ramat-Kristalle. Das ist ein E-Kal. Wir wollen also jetzt Teilchen aufhalten, das heißt, wir möchten den möglichst viel Masse in den Weg stellen. Das ist nur ein Sintilations-Kalorimeter, das heißt, wir wollen auch noch ein Licht aus dieser Reaktion rausbekommen so lange. Das muss also durchsichtig sein. Das heißt, es wurden, ich glaube, in Russland in der Gegend sehr, sehr viele Leute mit beschäftigt aus Bly und Wolfram zwei sehr undurchsichtigen Materialien ein sehr durchsichtiges Material zu machen. Das haben wir geschafft in Tonnenmaßstäben, also dieser Detektor wiegt viel. Wir haben bei uns noch die Überreste von der Assembly-Mechanismen im Labor und einen Sonnenkristall, der wiegt in der Größenordnung eines Kilos. Und dann kann man sich überlegen, mit wie viele Rechtecken wir es da zu tun haben. Entsprechend viele Kilos wiegt nur der Kristall, der darin verbaut ist. Es ist total witz, also dieses Ding einfach zu mal gucken. Man denkt, das ist Plexiglas, man nimmt das es echt bescheuert. Das muss natürlich auch alles gekühlt, ausgelesen, betrieben und so weiter werden. Dafür diese nette Infrastruktur hier hinten. Das ist alles Wasser gekühlt heutzutage oder noch. Wir wechseln irgendwann auf flüssig CO2-Kühlung für den innen Bereich, weil man sonst einfach die Kühleistung nicht rauskriegt. Wir sind, ich glaube, allein für den HD-Kerl sind wir in der Größenordnung 150 kW-elektrische Leistung. Der Trecker wird in so ähnlichen Größenordnungen liegen. Das ist nur Biaspannung, das sind Leckströme, das ist ein statischer Detektor. Wir betreiben da ja keine CPU-Zyklen, die wir nicht müssen. Dementsprechend, das ist fast nur Leckström, den wir dann natürlich auch wieder rauskühlen müssen. Selbst die Niederspannungstu- Leitungskabel sind Wasser gekühlt. Ich zeig das nachher nochmal auf einem Bild. Das ist E-Kal, das haben wir Barrel von. Daher gibt es die Endkappen. Die Endkappen habe ich hier dargestellt. Auf der anderen Seite gibt es noch mal zwei Stück. Der Barrel geht um den Interaktionspunkt. Das kann man sich, ich spring mal kurz zurück. Das Blaue, das ist so eine Hälfte der Endkappe, die wir gesehen haben. Auf der anderen Seite gibt es das Gleiche und um den Interaktionspunkt werden diese Kristalle verlegt. Die kommen dann in so Kassetten, werden eingeschoben. Die Linearlager sind so breit, dass die Kassetten hängen. Wicht ja auch alles was. Das ist ja dann auch in dem Magnetfeld. Das heißt, wenn der Magnet angeht, verzieht sich ja auch nochmal alles, weil das Magnetfeld ja doch ein bisschen Kraft auf alles ausübt. Ja, alles alles andere als einfach bescheuert, dass es überhaupt funktioniert. Aber es tut noch. Zu den Chips, die wir da verwenden, das sind alles Custom Asics. Absolut alles. Unser Low Dropout Voltage Converter ist ein Custom Asic. Weil das alle strahlend hart sein muss. Space ist, ja, aber selbst die Weltraumanforderungen sind, die halten bei uns keine 2 Monate. Das ist richtig, richtig, richtig harte Strahlenbelastung. Alle digitale Logik wird repliziert. Analog haben wir große ... Ich bin kein Asic Designer, aber die Leute haben keine einfache Arbeit. Aber interessant macht es das auf alle Fälle. Das heißt, diese Chips, die hier oben drauf sind, das ist dieser Transfer Chip, der da drauf sitzt. Das ist natürlich auch ein Asic. Die ganzen optischen Transiversen alle Asics. Die ganzen Packaging Chips, die Daten in die richtigen Formate schieben. Das sind auch alles Asics. Ja. Alles Custom Software. Dafür gibt es aktuell noch keine Linux-Treiber. Wer Linux-Treiber, Kerneltreiber schreiben kann, bitte finde mich. Ja. Mein ich ernst. Ja, und alle Leute, die Grafana können. Influx DB, Streaming, Docker-Container, was haben wir sonst noch? RPM Packages, CI CD Pipelines und wenn Sie sich damit auskennen, bitte kommen Sie zu mir und zeigen Sie auf gute Dokumentation. Ich bin nämlich Physiker und keine Informatiker, aber ich mache den ganzen Tag eine Informatik. Und Hilfe wäre da really appreciated. Gut. Dann gucken wir uns das HAKAL an. Das sind so zwei Bilder aus dem HAKAL. Das hier ist in Minsk aufgenommen worden. Und das ist das H-Dronische-Kalorimeter ohne Instrumentierung nur der Absorber. Also da, wo die ganzen Teilchen reinknallen und dann schöne Schauer erzeugen, die wir dann messen können. Das ist das Beryl-Kalorimeter, wie es am Kran hängt. Der Kran, den sie benutzt haben, um das aufzubauen, der hat keine Winden, der hat zwei Greifer und die greifen abwechselnd auf das Seil und einfach nur die Ausdehnung in dem Stahlkabel das ganz langsam ab. Und als die da langsam fertig wurden, war so, wir müssen jetzt morgen fertig sein. Der Kran wird in Barcelona für ein Stadionbau gebraucht. Das waren Mietkran, haben wir es natürlich nicht selber hingestellt. Die Löcher in der Decke, also die nicht mehr Löcher in der Decke, der Halle sieht man bis heute. Aber ja, da kann man sich vorstellen, da stehen Leute drauf. Die alte Masse von Haag-Hall die steckt in dem Loch, was da an dem Kran hängt. Und, ja, Messing ist nicht leicht. Die Geschichte, also Messing ist natürlich, weil wir nicht magnetisches Material haben wollen. Wenn wir da Eisen rein hängen, dann zieht uns einfach den Detektor auseinander, weil es ist ein sehr, sehr starker Magnetfeld und jeder hat ja schon mal mit Magneten gespielt. Wie gesagt, ich habe hier gleich nochmal ein Bild zu. Deshalb ist das Messing Das sind alles eingeschmolzene Granatenhülsen. Das ganze Messing vom Absorber sind eingescholzene russische Granatenhülsen. Schade, dass die den jetzt Zeug jetzt wieder benutzen könnten. Aber zumindest damals haben wir gesehen, das war ein richtiger Friedensansatz und haben wir das zu sinnvollerem verwendet. Aber ja auch da natürlich wieder Unmengen und Elektronik drin. Das steckt hier in den, also die ganze Elektronik steckt hier in diesen Zwischenräumen. Das sind auch wieder Sintilatoren. Da fliegt ein Teichendurches leuchtet. Wir lesen das aus und kriegen dann ganz viele Punkte auf unserem Treck zusammen. Dann kommen wir zu einem coolen, das ist der Magnet. Das ist ein Bild, was habe ich gemacht auf der rechten Seite. Da war der Magnet eingeschaltet. Ich bin da runtergegangen mit einem Taschenmesser. Da konnte das hingen einfach horizontal in der Luft und Schlüssel konnte man einfach dran kleben, wie ihr es ja sehen könnt. Und das war so da. Das Magnetfeld an diesem Ort war so stark, dass man Taschenmesser einfach an Stahlgegenstände kleben konnte. Ja, wir hatten auch so Handys. Man nimmt das Handy aus der Hose und das soll eigentlich angehen. Es geht nicht an oder man denkt, dass die Klappe sei zu oder es dreht sich. Und man musste dann so stehen, dass man Bilder aufnehmen konnte. Was sonst das Telefon dachte, dann ist es ja nicht oben und dreht dann das Bild um. So, dass das gab es. Hier sieht man auch nochmal, dass hier sind diese Myonkammern. Das sind diese Wire Chambers inzwischen vom Joch. Hier sieht man dann hier die Stromversorgungskabel. Das ist jetzt natürlich noch im Bau. Den haben sie gerade in dieser Halle reingehängt. Aber man sieht auch, was das für eine Halle ist. Das ist alles 100 Meter unter der Erde ungefähr, dieser ganze Ort. Und ja, der ganze CMS-Detektor steht auf Luftkissenfahrzeugen. Wenn wir den bewegen wollen, pumpt man unten in diese orange in Füße mit genug Druck Luft rein. Und das Ganze hebt das so einen Millimeter. Hast du dicke Stahlkabel an den Kanzler ziehen? Ich glaube, der Boden von der Halle ist auch irgendwie so ein halbes Grad oder so geneigt. Also schlimm genug, dass wenn man da keine Stahlkabel dran hätte, würde dieser ganze Detektor in eine Richtung rutschen, wenn man die so macht. Das will man bei 15.000 Tonnen wirklich nicht. Da unten sind auch so Kabel-Schächte drin. Also der ganze Detektor bleibt natürlich angeschlossen. Unten im Boden ist ein Kabel-Schach drin, der mit den Ketten hinterherfährt. Die ganzen Gantries fahren mit auf den Gantries, sehen dann die Server-Racks mit den ersten Anschlüssen und Kramm. Da sind auch keine Server drin. Die würden das wahrscheinlich von der Strahlung eher nicht überleben. Das ist nicht allzu lange. Und genug Glasfaser, dass man da einen Kontinent dran anschließen kann. Aber ja, dann gucken wir uns nochmal das Mührundsystem an. Das Mührundsystem ist der größte Detektor flächenmäßig, den es so gibt. Das sind diese Mührund, kann man die schon gezeigt haben, dass da oben diese ganzen Fasern, die da dran hängen, das sind auf richtig aufzuggespannte kleine Kupferdrähte. Dann teichendurch fliegt das Gas drin. Gibt es da Ionen, die in dem Gas erzeugt werden, die wandern dann zu den Drähten und zu den Platten. Und dann kann man an diesen Drähten das Signal auslesen. Nur wenn man da halt tausende Drähte auf Hochspannung zieht, muss man mechanisch richtig aufpassen, dass es nicht trivial ist. Da hängen Tonnen an Spannung in diesen Drähten drin. Ja, da sind... Die Frage war, ist es passiert, dass so Drähte gerissen sind? Ja. Im Detektor, glaube ich, ist es noch nicht passiert. In den unterschiedlichen Stadien von Bau ist das sicherlich schon mal vorgekommen. Ich hoffe, man hat das irgendwie reparieren können, aber das muss man wegschmeißen und neu machen. Ja. Das ist das Mühonsystem, wie gesagt, ein Riesending. Relativ low occupancy. Occupancy ist wie häufig so ein Hit in der Detektorzelle vorkommt. Weil, wie gesagt, bis zu dem Zeitpunkt haben wir den Ding Messing in Weg gesetzt, Magnet in Weg gesetzt, Bralei-Wolf-Ramat-Kristalle in Weg gesetzt, aber möglichst viele Teichen aufhalten. Und dabei die Mühonen kommen mal durch. Und die sehen wir dann hier. Also hier nochmal so einen schönen Überblick. Das ist die Kühlung für die Kabel. Das sind die Kühlpannele für die Zuleidungskabel. Aber wir haben in der Mitte, sieht man unseren Pixel-Detektor, da, dass das Loch wo da rein kommt, dann sieht man den Berreltrecker. Dann kommt auch gleich das E-Kall. Das ist auch erstaunlich weit in der Mitte. Dann kommt hier das H-Kall. Das ist unsere supraleitende Magnet. Und das ist dann das Rückführjoch fürs Magnetfeld mit den Mühonenkammern. Das ist jetzt ein Composite-Bild. Das ist also nicht so, kann man sich das nicht einfach so. Das haben die aus unterschiedlichen Bildern zusammengeschnitten. Sieht aber schon recht geil aus. Und ja so, das ist der Mensch. Das ist hier so eine Ballostrade von den Servicezugängen. Das ist auch ein ziemliches Gerät. Compact Mühonen solenoid. I want to remind you. Compact, fast zum Mitnehmen. Higgs boson in the wild. So sieht das dann aus. Die Signatur für dieses Ereignis ist ganz klar zwei Mühonen. Also zwei Laptone back to back. Das heißt, das war mit der entsprechenden Energie, die wir dann ja auch messen durch die Bahnkrümmung, können wir die Energie abschätzen. Und wenn die Energie ungefähr passt, so auf 120 isch GEV, können wir sagen, das war wohl ein Higgs Teilchen. Davon gibt es natürlich noch ganz viele andere Signaturen. Das steht dann irgendwie in dieser Lagrange Dichte drin. Rechnet man sich natürlich ein bisschen schöner aus, als einfach nur so Brutforce hinzugehen. Ich habe für die Gleichung mit der Lagrange Dichte, der Mensch das geschrieben hat, sagte, this is the Lagrange Density, or the, so you can read this, you can read the fun yet soul-crushing exam question related to this. The exam question was given locality, causality and the physics data since the 1860s derive the Lagrange Density. Fun yet soul-crushing. Very good description. And that's our future. Man hat gesehen, wie viele Tracks es gab. So die gelben. So sieht das aus, wenn wir fertig sind mit dem Upgrade. Doch deutlich mehr. Das war jetzt ein Heilumi Run, also ein spezieller Run, den man nicht normalerweise macht für Heiluminosity. Und so sieht das dann aus. Dafür müssen wir jetzt neue Detektoren bauen. Das ist jetzt eine Folie von einem HD-Cal-Poster. Wir bauen, also ich kann jetzt für HD-Cal sprechen, es gibt natürlich sehr, sehr viele andere Upgrade-Projekte für die anderen Tracker. Also Tracker kriegt ein Upgrade, Alice kriegt Upgrades, CMS kriegt Upgrades, die LHC kriegt neue Magnete, so Unmengen an Engineering, die jetzt aktuell von Statten geht, damit das alles seinen Sinn und Speck hat. Aber wir machen demnächst ein fünftimensionales Kalorimeter. Wir haben Pixel, die sind ungefähr ein Zentimeter auf ein Zentimeter, HD-Cal lives it to the limit, also alles ist bei uns hexagonal. Und wir haben also 20, 24 Pico-Sekunden Zeitauflösung während eines Bunch-Crossings für den Initial Timeover-Reibe vom Teilchen. Wir haben ungefähr ein Zentimeter große Pixel-Auflösung und wir haben 49 Layers in unserem Kalorimeter drin. Insgesamt 600 Quadratmeter aktive Silizium. Also ein LPGBT, das ist unser Transceiver-Chip, schiebt Daten bei 10,28 Gigabit. Wir haben drei LPGBTs für fünf Module und fünf Module sind irgendwie so von dem Mikrofon bis hierhin. So hexagonale Dinger. Das heißt, eine unserer Readout-Karten schafft 1,44 Teraplastik. Das heißt, 1,44 Teraplastik pro Sekunde. Und eine Readout-Karte reicht lange nicht. Ich glaube, wir sind so bei der größten Ordnung eine Readout-Karte vielleicht per Scheibe und wir haben 50 Layers pro Seite. Da kann man sich aus, alleine unser Detektor. Das ist nur der Subdetektor HD-Cal, das ist nicht Tracker, das ist nicht Mühlen, das ist nicht E-Cal, das ist nicht H-Cal, und deshalb möchte ich kurz zum Trigger reden. Vielleicht ist das für euch ganz interessant. Ich weiß, ich möchte noch Fragen nehmen, aber was können wir da draußen? Trigger-System ist, wir nehmen jedes Bild auf. Wir machen 40 Millionen Bilder pro Sekunde in voller Auflösung. Die werden zwischengespeichert und wenn wir in einer Nieder-Auflösung, so ein Compress-JPEG, wenn wir da was sehen, haben, schicken einen Level-1 Trigger-Accept und dann lesen wir aus einem Ringspeicher den gesamten Detektor in voller Auflösung aus. Das passiert hoffentlich so 100.000 Mal pro Sekunde. Das kommt, also diese erste Entscheidung wollen wir haben, das passiert auf FPGAs nicht mal 100 Meter vom Detektor hinter einer 7 Meter dicken Stallbetonwand. Die Stallbetonwand ist nicht Strahlenschutz, obwohl sie hilft. Wenn das dieses Bild dann in eine Comput-Farm geschmissen wird, wo 30.000 CPUs sitzen, da wird das gesamte Bild rekonstruiert mit entsprechender Aufwand. Die haben dafür 12 Millisekunden Zeit. Wenn sie dann fertig sind, sagen sie, wollen wir behalten, wollen wir nicht behalten, unterschreiben wir dann auf Platte weg. Wir brauchen zu viele Platten und wie gesagt, das wird nur noch schlimmer. Weil mit High-Lumivergrößern wie die Luminosität und damit die Eventrate um Faktor 10. Ja, und die Physik wird halt nicht besser. Gut, und damit bin ich durch. Wir dürfen gerne noch Fragen nehmen für die paar Minuten, die wir haben. Ich hoffe es hat euch gefallen. Findet mich, redet mit mir, ich weiß nicht. Wow, danke erst mal. Also, das war die ganze Zeit eine Explosion in meinem Kopf. Ja, Fragen. Ich glaube, da gibt es irgendwie die Hände, gehen schon nach oben. Ich glaube, du warst zuerst. Hier ist ja vorher, da wird doch was größeres gebaut. Wie groß und was genau ist denn, der ist geplant? Also, wenn ihr alle lieben Leute, alle eure Politiker anspricht und sagt, wir brauchen bitte Geld, viel, für die Tunnel und für den ganzen Kram, dann könnt ihr gerne den FCC bauen. Der FCC ist der Future Circular Collider. Der hat einen Umfang von ungefähr 100 Kilometern und nicht 27. Damit hoffen wir nochmal, die Energieumfaktor 10 nach oben zu drücken. Dann sind wir so in der Richtung 100TEV und können uns dann entsprechend auch Ereignisse angucken. Das ist jetzt in der Konzeptionsphase. Sie wissen langsam, so wollen wir unsere Magnete auslegen. Da kommen die Detektoren hin. Wir machen uns da geologisches Service, was alles unter der Erde ist. Man muss finden, wo können wir 15.000 Tonnen Stahl hinstellen und dass es uns absackt. Die CMS-Kaverne ist neutrally buoyant, weil der Detektor ungefähr so schwer ist, wie der Stein, den man rausgeholt hat. Der LHC nicht. Der LHC schwimmt nach oben. Damit müssen die Magnete ein bisschen nach unten zielen. Also die Kickermagnete am Ende des Tages. Das geht nur so lange gut. Irgendwann muss man den Detektor auf Stellzen stellen und 15.000 Tonnen auf Stellzen stellen. Das ist ein Challenge. Aber ja, das ist so zum FCC. Man kennt es ja, wenn man irgendwann mal Ethernet auf einer Leiterplatte ... Man kennt es ja, wenn man bei Ethernet mal Leiterbahnen gelegt hat, dass es da sehr stark auf Timings, Leitungslängen und so weiter ankommt. Wenn das so viele Sensoren sind und so viele Daten sind und so eine Rattengeschwindigkeit da passiert, wie kriegt der Time-Synchronisy hin? Also die Synchronizität der Auswertung. Ganz viel Handarbeit. Die Kabel sind alle ausgemessen. So, wie kriegen wir es hin? Ja, wir messen einfach jedes Kabel aus. Aber auch vom Rechnen her. Das muss ja auch jetzt ... Ja, der gesamte Detektor ist synchron. Es gibt eine Clock, das ist die LHC Clock und alles läuft von der. Also der gesamte Detektor sollte eine Clock-Source haben. Die FPG-As machen dann Clock-Domain-Crossing, dann wird es wieder ein bisschen entspannter. Die FPG-As laufen, glaube ich, auch mit einer höheren Taktfrequenz. Aber ja, also die Clocks werden über die Glasfaserleitung mit dem Signal mitgeschickt und dann locken die ... Also eigentlich läuft der Detektor synchron. Man misst dann natürlich auch ... Man weiß, okay, wenn ich ein Event in der Mitte habe, dann müsste das Event laut Lichtgeschwindigkeit dann ankommen. Man misst den Detektor auch vorher aus. Also jedes Element im Detektor ist ungefähr auf 10 Mikrometer genau bekannt. Also Orts, Location, in einer ... Ihr habt die Kaverne gesehen, ne? Das macht man erst mit Fotogrammetrie und dann lässt man den Detektor einfach laufen und guckt sich kosmische Strahlung an und macht dann einen Global Key Quadrat Fit für die Linien, ne? Und damit kriegt man die Location der Module raus. Aber so, ja, Global Clock ist die Antwort. As far as I know. Like please, I'm not the expert on any of this. There are people that have way more knowledge than me on this, but this is as far as I understand this. Danke für den coolen Vortrag. Mit deinem High Lumie Upgrade oder mit dem FCC, findest du dann das Graviton? Wissen wir nicht. Wir haben keine Ahnung. Wir wissen ja noch nicht mal, warum wir überhaupt hier sind. Ja, aber wonach sucht ihr denn mit dem Upgrade? Wissen wir nicht. Das ist der Punkt. Deshalb suchen wir. Genau, das ist der Ansatz. Weil der Standardmodell sagt so, okay, wir haben jetzt alles gefunden. Wie gesagt, von dem, was ich verstehe, ist der Standardmodell, soweit wir wissen, einigermaßen voll. Das Graviton gibt es Theorien, wie man es einbaut, aber dafür müsste man noch andere Sachen ändern. Das verändert wieder, bis man das vollkommen durchgerechnet hat und sich die Dinge angeguckt hat, wird das kompliziert. Aber der Fakt ist, wir wissen es nicht. Wir würden ganz gerne dunkle Materie finden und im Labor studieren. Wir würden ganz gerne viele Sachen finden, aber es ist nicht so einfach. Also, wir wissen es einfach nicht. Aber wenn wir nicht gucken, werden wir das nie wissen. Es wurde ja schon, ist das an? Es wurde schon gesagt, dass die ganze Elektronik custom ist, damit sie die Strahlung aushalten kann. Aber die nutzt sich ja bestimmt auch ab. Wie lange halten die Sensoren dann so ungefähr durch? Selbst wenn die redundant sind, irgendwann ist ja... Der aktuelle Sensor ist bald tot. Also, das H-Cal, was jetzt eingebaut ist, da werden die, also die Kristalle werden langsam Milch... Also, die Kristalle sind auch ganz gut, aber so die Sintilatoren, das ist meistens Kunststoff, die werden langsam Milchig. Die haben, glaube ich, noch 50 Prozent deren Effizienz. Die Sensoren, der Pixel-Tracker, wurde jetzt ausgetauscht, teile davon, weil die die Strahlung einfach nicht mehr durchgehalten haben. Man kriegt da höhere Legströme, höhere Legströme, höhere Leistung, höhere Leistung, mehr Kühlleistung und man kennt das Problem. Und schlechtere Performance, das heißt, man tauscht einfach regelmäßig aus und alles, was wir daraus holen, ist radioaktiver Sondermüll. Leider. Wie viel Energie braucht man jetzt für einen Test? Also, der CERN verbraucht 40,5 Millionen Schweizer Franken jährlich an Strom. Das meiste ist tatsächlich nicht die Elektronik, das meiste ist Kühlung. Wir müssen die ganzen Dipole-Magneten auf 1,9 Kelvin gekühlt werden. Das heißt, für jedes Grad Celsius, für jedes Watt, dass man von 2 Grad Kelvin auf Raumtemperatur anhebt, braucht man ungefähr eine KW-Leistung. Und wir haben ein 27 Kilometer langen Ring und der Magneten, den ihr da gesehen habt, der ist auch superleitend, also auch bei 2 Kelvin. Ich glaube, am CERN stehen ein Drittel der Weltreserve des flüssigen Heliums. Da kann man ganz lange mit Mickey Mouse stimmen. Wenn wir da in der Kaverne sind, müssen wir auch entsprechend Rescue-Masks haben, damit, wenn da ein Helium-Lack ist oder wenn da andere, ganz viele flüssige Stickstoffe, flüssige Helium, da kann man da nicht atmen, da gibt es Rescue-Masks, da muss man Training machen, sonst darf man da nicht rein. Zumindest nicht ohne Guide und ohne entsprechenden Kram. Wie viel hat denn dieser CMS-Detektor, also die Entwicklung und der Bau so grob gekostet? Ja, das wüssten wir gerne. CERN hat ein Budget von ungefähr eine Milliarde Schweizer Franken im Jahr. Die Gebäude sehen nicht so aus. Und letztens erschienen in unserem Labor ein Scope mit irgendwie 128 Giga-Sammeln pro Sekunde und 33 Giga Herz-Analoga-Bandbreite. Da kann man sich ausrechnen, was das gekostet hat. So fließt, Kram fliegt halt rum. Das muss man das Geld der Doktoranden dazu rechnen, das ist nicht CERN-Budget. Die ganzen Doktoranden werden von Instituten bezahlt. Ganz viel Material wird von den Member-States gestellt. Was das Material nicht kostet, wissen wir teilweise nicht. Also wissen wir schon, aber hängen wir nicht an die große Glocke. So all das leppert sich. Und der Frank Hartmann, der für den Upgrade verantwortlich war und viel am Tracker mitgearbeitet hat, war verantwortlich, als er den Tracker eingebaut haben, also als CMS in Betrieb ging. Und da hingen laut seiner Aussage irgendwie 250.000 Schweizer Franken an Material und dann als er gefragt wurde, sind das versichert, auch der so, nee, warum auch? Wenn uns das Ding in den Keller fällt, haben wir ganz andere Probleme. Das Material, das geringste unserer Sorgen, weil wenn der Doktorand weg ist, der das Auswertdeskript geschrieben hat und kein Schwein versteht, wie dieses Ding mehr funktioniert, dann kannst du auch keinen Detektor mehr bauen. Also das alles absolute Handarbeit. Please, like pipelining, pipelining, pipelining. You have to help with that, please. Also ja, wissen wir einfach nicht. So, das ist nämlich nicht einfach. Ich glaube, damit schließen wir auch. Find me outside, für alles andere. Ja, Alex, mega danke. Thank you for your attention and coming in large numbers. Ja, Applaus. One thing I would like to add here. Das wäre nicht möglich, ohne die Kontribution oder ohne die Beteiligung aller dieser Länder. Das wäre nicht möglich, ohne die Beteiligung aller dieser Menschen aus wirklich jeder Ecke des Globus. Es ist ein unglaubliches Privileg, da zu arbeiten. Und ja, ich hoffe, dass wir noch weitermachen dürfen, dass wir noch einen FCC bauen dürfen, dass wir vielleicht noch was Komisches finden, was wir vorher nicht wussten, existiert und mit eurer Hilfe in Dockercontainern und Kram und mit euren politischen Enthusiasmus tätet ihr mir. Und ich glaube, ich spreche dafür alle, die hier arbeiten durften. Ein Riesengefallen aus, wenn ihr seht, das ist Grundlagenforschung, die ist wichtig. Das ist nicht nur die Spielerei von irgendwelchen abgespaceden Menschen in ihrer Ecke da in Genf. Also, vom tiefsten Herzen. Das ist cool, wirklich cool. Und wir sollten das tun als Menschheit. Noch mal vielen Dank.