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Interview zur Zukunft des Cern : Die Natur könnte eine völlig andere Lösung gewählt haben

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Mit unzähligen Nachweisgeräten ist der Detektor CMS (“Compact Muon Solenoid“) gespickt. Sie registrieren und vermessen die Bruchstücke, die bei der Kollision der Protonen im Zentrum des 15 Meter hohen und 25 langen zylindrischen Ungetüms entstehen. Im Vordergrund ist das Strahlrohr des LHC zu erkennen. Bild: Cern

Fabiola Gianotti ist zur künftigen Generaldirektorin des Cern gewählt worden. Von 2016 an wird die italienische Physikerin die Geschicke des Forschungszentrums in Genf lenken. Ein Gespräch über ihre Erwartungen und Ziele.

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          Frau Gianotti, nach der erfolgreichen ersten Messkampagne 2010 bis 2012 war der Large Hadron Collider zwei Jahre lang nicht in Betrieb. Jetzt soll es wieder losgehen. Wie ist die Stimmung am Cern?

          Sehr gut. Der LHC wird in zwei Monaten mit einer Kollisionsenergie von 13 Teraelektronenvolt (TeV) wieder anlaufen, nachdem er während einer zweijährigen Betriebspause aufgerüstet worden ist. Zwischen 2010 und 2013 lief der Teilchenbeschleuniger bei sieben und acht TeV. Dieses Jahr stoßen wir also in einen völlig unerforschten Energiebereich vor. Das wird sehr spannend.

          Sie waren die Sprecherin von Atlas, einer der großen Arbeitsgruppen am LHC, die das Higgs-Boson im Jahr 2012 entdeckt haben. Nun ist das Higgs gefunden worden. Was werden die nächsten großen Herausforderungen am LHC sein?

          Der Large Hadron Collider ist für die noch offenen Fragen in der Teilchenphysik entwickelt worden. So wussten wir vor dem Start des LHC im Jahr 2010 nicht, wie die Elementarteilchen ihre Masse erhalten. Dank der Entdeckung des Higgs-Bosons im Jahr 2012 wissen wir, dass es durch den sogenannten Brout-Englert-Higgs-Mechanismus geschieht. Hinter diese Frage können wir nun ein Häkchen setzen. Aber es gibt noch weitere Rätsel, auf die wir uns bald Antworten oder Hinweise erhoffen: Etwa, warum gibt es so viel Materie, aber so wenig Antimaterie im Universum? Und wie setzt sich die Dunkle Materie zusammen, aus der das Universum zu mehr als 20 Prozent zu besteht?

          Fabiola Gianotti am Cern vor dem Riesendetektor Atlas
          Fabiola Gianotti am Cern vor dem Riesendetektor Atlas : Bild: Cern

          Was steht auf der Forschungsagenda für die kommenden Monate?

          Das Higgs-Boson ist ein neues, frisch entdecktes Teilchen. Die Eigenschaften dieses elementaren Teilchens sind daher viel weniger erforscht als die der W- und Z-Bosonen oder des Top-Quarks, die wir seit Jahrzehnten untersuchen. Wir werden natürlich die Eigenschaften des Higgs-Bosons weiter studieren um zu verstehen, ob das Teilchen, das wir nachgewiesen haben, tatsächlich das Higgs ist, wie es das Standardmodell vorhersagt, oder ob es zu einer viel komplexeren Theorie gehört. Parallel dazu suchen wir nach unbekannten Teilchen und Phänomenen in der Hoffnung, Antworten auf die noch offenen Fragen zu finden.

          Sie denken dabei an die Theorie der Supersymmetrie, die eine Verbindung zwischen den bekannten Materieteilchen und den zwischen ihnen wirkenden Kräften herstellt?

          Es gibt eine Reihe von Theorien der Physik jenseits des Standardmodells, die über die letzten Jahrzehnte entwickelt worden sind. Supersymmetrie ist die am besten ausgearbeitete, aber nicht die einzige Theorie. Wir als Experimentalphysiker suchen nicht nach einer neuen Theorie, sondern versuchen anhand unserer Befunde offene Fragen zu beantworten. Die Antworten könnte dann eine bekannte Theorie liefern. Es könnte aber auch ein noch völlig unbekanntes Konzept sein, weil die Natur eine völlig andere Lösung für physikalische Phänomene gewählt haben könnte. Das Hauptziel ist, die Fragen anzugehen, und nicht, die Wahrheit der existierenden Theorien zu beweisen.

          Sie sind zur Nachfolgerin von Rolf-Dieter Heuer gewählt worden und werden als Generaldirektorin die Geschicke des weltweit führenden Forschungszentrums für Teilchenphysik von 2016 an fünf Jahre lang lenken. In ihrer Amtszeit werden die Weichen für Cerns Zukunft gestellt. Was wird das nächste große Ding in Genf sein?

          Wir müssen sehr offen und flexibel bleiben. Die Ergebnisse der Experimente am LHC und die der anderen Forschungseinrichtungen werden die Richtschnur sein, wohin sich das Gebiet der Teilchenphysik entwickeln wird. Aber wir wissen auch, dass Cern sich durch die Fähigkeit auszeichnet, die fortschrittlichsten Hochenergiebeschleuniger zu entwickeln, zu bauen und zu betreiben. Das machen die gute Infrastruktur und die enorme, über Jahrzehnte angesammelte Expertise der Mitarbeiter möglich. Hier sind wir führend, und auf dieser Spitzenposition werden wir aufbauen. Deswegen müssen wir unsere Forschungs- und Entwicklungsarbeit auf dem Gebiet der neuen Beschleunigertechnologie verstärken, damit wir in der Lage sind, die höchstmöglichen Energien mit vernünftigen Kosten zu erreichen.

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