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Cern : Wir stoßen die Tür zum dunklen Universum auf

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Rolf-Dieter Heuer, ab 2009 Generaldirektor des Europäischen Kernforschungszentrums Bild: dpa

Selten hat die Physik für so viel Aufsehen gesorgt wie zum Start des Teilchenbeschleunigers LHC in Genf. Ein Gespräch mit Rolf-Dieter Heuer vom Hamburger Forschungszentrum „Desy“, der bald Chef am Cern sein wird.

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          Ein Gespräch über die Standardtheorie, Schwarze Löcher, merkwürdige Teilchen und die Arbeit am Cern nach der Inbetriebnahme des neuen Teilchenbeschleunigers.

          Herr Heuer, das größte physikalische Experiment der Menschheit läuft. Wie geht es voran, wie ist die Stimmung in Genf?

          Sehr gut. Zwanzig Jahre hat es gedauert, von der Planung bis zur Fertigstellung des Teilchenbeschleunigers und der Detektoren. Jetzt kreisen die ersten Wasserstoffkerne in dem 27 Kilometer langen Ring des Large Hadron Collider. Dass dies am Mittwoch schon in weniger als einer Stunde gelungen ist, ist eine phantastische Leistung. Ich bin begeistert.

          Es gibt immer noch Stimmen, die vor dem Experiment warnen. Sie befürchten, dass bei den geplanten Protonenkollisionen auch alles verschlingende Schwarze Löcher entstehen könnten. Was ist dran an solchen Befürchtungen?

          Gar nichts. Wir wiederholen unter experimentell überprüfbaren Bedingungen, was die Natur uns seit Milliarden Jahren täglich milliardenfach vormacht. Und wir existieren schließlich noch.

          Warum der ganze technische Aufwand?

          Was uns hier antreibt, ist das Faustsche Prinzip: zu erforschen, was die Welt im Innersten zusammenhält. Wir machen reine Grundlagenforschung. Ohne diese hätten wir keine angewandte Forschung. Und ohne angewandte Forschung gibt es keinen technologischen Forschritt. Die Grundlagenforschung ist nach meiner Meinung Kulturgut. Wenn der Mensch aufhört zu forschen, und zwar frei, nicht nur zielgerichtet auf eine Anwendung hin, dann ist er, so glaube ich, nicht mehr Mensch. Wir wollen verstehen, was die Bausteine der Natur sind.

          Kennt man nicht schon alle Elementarteilchen? Das Standardmodell, das den Aufbau der Materie beschreibt, gilt doch als das am besten überprüfte Theoriegerüst der Physik?

          Wir haben viele Jahrzehnte tolle Forschung betrieben, auch hier am Cern. Wir konnten die Voraussagen des Standardmodells exzellent bestätigen. Wir glauben, alle Elementarteilchen zu kennen und die Kräfte, die zwischen ihnen wirken. Aber verflixt noch eins: Wir wissen nur über knapp fünf Prozent der Materie im gesamten Universum Bescheid. Von den übrigen 95 Prozent haben wir keine Ahnung. Das sind die dunkle Materie und die dunkle Energie. Ich denke, wir sind jetzt dran, die Tür zum dunklen Universum aufzustoßen.

          Manchmal sieht es so aus, als gelte diese höchst aufwendige Suche nur einem einzelnen Teilchen, dem Higgs-Teilchen, das den Partikeln ihre träge Masse verleihen soll.

          Ich versuche, weiter nach vorne zu denken und den Blick etwas breiter zu machen, als nur nach dem Higgs-Teilchen zu suchen. Zum Higgs: Falls das Teilchen wirklich existiert, sehen wir es mit dem LHC. Wir kennen fast alle seine Eigenschaften, außer seiner genauen Masse.

          Warum sind Sie so sicher, dass es überhaupt existiert? Es ist doch bisher nur Teil einer Theorie.

          Das ist das einzige Problem. Der Higgs-Mechanismus wurde in den sechziger Jahren geboren, weil das Standardmodell einen Schönheitsfehler hat. Es kann die Kräfte und die Elementarteilchen wunderbar beschreiben, aber nur, wenn die Teilchen keine Masse haben. Das Dilemma konnten Peter Higgs und zwei belgische Kollegen elegant beseitigen, indem sie annahmen, dass der Kosmos von einem Feld durchdrungen ist, mit dem die Teilchen reagieren und dadurch ihre träge Masse gewinnen.

          Lässt sich das anschaulich erklären?

          Es gibt eine schöne Metapher. Stellen Sie sich Journalisten auf einer Cocktailparty vor, die gleichmäßig in einem Raum verteilt stehen. Das ist gewissermaßen das Higgs-Feld. Anschließend kommt ein Politiker herein, um den sich sofort die Journalisten scharen würden. Unser Politiker würde in seiner Fortbewegung gebremst und bekäme dadurch gewissermaßen eine träge Masse – wie ein Teilchen im Higgs-Feld. Und je bekannter die Persönlichkeit ist, desto mehr Journalisten scharen sich um sie, und desto mehr Masse hat eben auch ein Teilchen. Nun tritt eine unbekannte Person ein, die den Raum unbemerkt durchqueren kann. Das ist das Lichtquant, das bekanntlich keine träge Masse hat.

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