Beschleunigerphysik
Mit dem Photoinjektor-Teststand in Zeuthen PITZ stellt sich der Standort in Brandenburg seit 2001 einer neuen Herausforderung – der Beschleunigerphysik. Dieser Teststand dient der Entwicklung und Optimierung von Elektronenquellen, dem Herzstück für den in Bau befindlichen Röntgenlaser European XFEL in Hamburg. Schon heute wird der Freie-Elektronen-Laser FLASH, eine große Nutzeranlage und Pilotprojekt für den XFEL, bei DESY in Hamburg mit einer bei PITZ optimierten Elektronenquelle betrieben. Damit ist Zeuthen im Kernprogramm von DESY verankert, der Beschleunigerphysik und -entwicklung.
Teilchenphysik
Teilchenphysiker aus aller Welt – mit dabei auch Forscher bei DESY – wollen mit der „Weltmaschine“, einem gigantischen Forschungsinstrument, dem Urknall auf die Spur kommen. Die Weltmaschine ist der 27 km lange Large Hadron Collider LHC, ein Teilchenbeschleuniger am Forschungszentrum CERN in Genf. Der LHC hat 2008 den Betrieb aufgenommen, und Forscher aus der ganzen Welt wollen mit seiner Hilfe der Natur ihre Geheimnisse entlocken.
Astroteilchenphysik
Die Erde ist einem Dauerregen von Teilchen aus dem Weltall ausgesetzt. Diese können Auskunft über die fernen Weiten des Kosmos geben. Forscher in Zeuthen nutzen zwei dieser Himmelsboten, Neutrinos und hochenergetische Gammastrahlung, um den Geheimnissen von Sternexplosionen und kosmischen Teilchenbeschleunigern auf die Spur zu kommen. DESY beteiligt sich an mehreren internationalen Forschungsprojekten zum Nachweis von hochenergetischen Neutrinos und Gammastrahlung aus kosmischen Quellen. DESY in Zeuthen wird sich in den nächsten Jahren als ein nationales Zentrum für Astroteilchenphysik mit großer internationaler Sichtbarkeit etablieren.
Es bleiben noch viele Fragen offen,
die die Natur uns stellt. Aber mittels technologischer Entwicklungen sowie dem Zusammenspiel theoretischer Berechnungen mit experimentellen Ergebnissen, gewinnen wir immer neue Erkenntnisse und kommen den Antworten ein Stück näher.
