# taz.de -- Besuch im Cern: Ein utopischer Ort

	# taz.de -- Besuch im Cern: Ein utopischer Ort

	> Der weltgrößte Teilchenbeschleuniger Cern geht wieder in Betrieb. Was
	> hier erforscht wird, verändert unser Bild von der Welt.

	Bild: Irgendwo da unten ist die Zukunft. Und die Vergangenheit auch

	Genf taz \| Es gibt einen Ort, an dem nichts ist, wie es ist. In der
	Zeitspannen von Bedeutung sind, die so kurz sind, dass ein Augenblick eine
	Ewigkeit ist. Oder so ewig, dass ein Menschenleben nur ein Augenblick ist.
	Ein Ort, an dem oben und unten irrelevant sind und vorher und nachher
	biegsam. Dieser Ort ist: hier und jetzt. Man muss nur genau genug
	hinschauen. Und wegen aggressiver Primaten höllisch aufpassen.

	„Nehmen Sie sich vor den radioaktiv verseuchten Affen in Acht“, sagt Paul
	Laycock, als sich 100 Meter unter der Erde, im Zentralmassiv der
	französischen Alpen, eine massige Aufzugtür öffnet. Dahinter befindet sich
	eine der komplexesten Maschinen, die Menschen jemals konstruiert haben.
	Laycock, Experimentalphysiker von der Universität Liverpool, ist zuständig
	dafür, das Universum zu verstehen, das diese Maschine erzeugt. Atlas heißt
	sie. Wie der Titan, der die Welt auf den Schulter trägt. Heute trägt der
	Atlas die Welt in sich.

	Wir befinden uns am Cern, dem weltweit größten Forschungszentrum für
	Teilchenphysik in Genf. Was hier passiert, ist ein Menschheitsprojekt. Die
	Institute, die mit den Daten des Cern arbeiten, sind auf der ganzen Welt
	verteilt. Über 10.000 Forscher aus 84 Länder arbeiten daran. Der Ort steht
	für Hoffnungen, Urängste, für die Grenzen von Erkenntnis und Wissenschaft –
	und für eine politische Utopie der Freiheit des Denkens.

	Was am Cern geforscht wird, ist den meisten Erdenbürgern unverständlich.
	Die Termini klingen nach Science-Fiction, die Fragestellung scheint simpel:
	Woraus besteht das Universum und wie funktioniert es? An über zwei Dutzend
	Experimenten untersuchen Wissenschaftler beispielsweise die Eigenschaften
	von Antimaterie oder suchen nach Dunkler Materie.

	## Gigantisches Teilchenpuzzle

	Herzstück ist der Large Hadron Collider, kurz LHC, der leistungsstärkste
	Teilchenbeschleuniger der Welt. Der LHC nimmt im April seinen Betrieb
	wieder auf, nach vier Monaten Wartung. Dann wollen die Forscher
	herausfinden, ob sie die nächste Revolution des physikalischen Weltbilds
	bereits entdeckt haben: ein neues Teilchen.

	Es wäre der größte Triumph seit 2012, als sie am Cern das Higgs-Teilchen
	aufschnappten, das letzte fehlende Stück im sogenannten Standardmodell der
	Teilchenphysik: Eine Theorie, die alle 17 Elementarteilchen beschreibt, aus
	denen die uns bekannte Materie aufgebaut ist. Quarks zählen dazu, aus denen
	Atomkerne aufgebaut sind, das Elektron gehört dazu oder das Photon, das
	unter anderem Licht oder unsere Handystrahlung bildet. Das Higgs-Teilchen
	war das letzte Puzzleteil, es soll allem und jedem die Masse verleihen.

	Nein, es gibt keine radioaktiven Affen. Paul Laycock hat die ganze
	Aufzugfahrt nach lustigen Anekdoten gesucht. Er wollte den Besucher nicht
	enttäuschen, deshalb hat er sich das mit den Affen ausgedacht.
	Physikerhumor. Im Angebot hat er aber die Geschichte mit dem Schwarzen
	Loch.

	Ein deutscher Biochemiker versuchte 2008 per Gerichtsbeschluss zu
	verhindern, dass der LHC wieder in Betrieb geht. Er fürchtete, der
	Beschleuniger könnte versehentlich ein Schwarzes Loch erzeugen, das die
	Erde verschlingt. „Ein Schwarzes Loch wäre toll“, sagt Laycock, „wir suc…
	nach so etwas.“ Es wäre kleiner als ein Atom und würde sich augenblicklich
	selbst vernichten. Laycock versichert, dass hier niemand verschlungen wird.
	Gelegentlich beten noch ein paar irre Christen oder versponnene Esoteriker
	vor den Toren des Cern, um den Weltuntergang abzuwenden.

	## An der Grenze des technisch Machbaren

	Kurz bevor sich der Aufzug öffnet, fällt Laycock also der Affenwitz ein.
	Die Tür geht auf, dahinter ist noch eine graue schwere Eisentür. Laycock
	greift sich einen roten Bauhelm von der Wand, öffnet per Irisscan eine
	Sicherheitsschleuse. Schilder warnen vor Radioaktivität, heute null, weil
	der Beschleuniger gewartet wird. Laycock stapft einen hell erleuchteten
	Gang entlang und hinter noch einer Stahltür befindet er sich: Atlas. Ein
	Anblick, als säße man als Ameise vor einer Waschmaschine. Mit 25 Metern
	haushoch, Arbeiter werkeln auf Kränen an Kabelsträngen, im Zentrum des
	riesigen Zylinders die blaue Tunnelröhre, die einen 27 Kilometer langen
	Kreis bildet. In ihm kollidieren die Teilchen.

	„Stellen Sie sich vor, sie müssten die Größe der USA schätzen und schaffen
	es bis auf eine Haarbreite genau“, sagt Laycock. Das schafft Atlas mit der
	Vermessung der 17 Teilchen des Standardmodells. Es ist die Grenze dessen,
	was technisch möglich ist.

	Atlas ist eine Kamera, ein Mikroskop, ein Urknallerzeuger, eine
	Zeitmaschine, ein Ding mit vielen Namen, funktional gesehen ein monströser
	Detektor. Hans Magnus Enzensberger nannte die Hallen hier „Kathedrale der
	Physik“. Vermutlich standen die Bauern früher genauso ehrfürchtig und
	unwissend um die göttlichen Machenschaften in den Kathedralen wie heute der
	Laie vor dieser Maschine. Die Verbindung zu einer unerklärlichen Welt, dem
	mathematisch nicht geschulten Verstand so unzugänglich wie die Pfade des
	Herrn.

	## Ultrakurz und ultraklein

	Was darin geschieht, kann man sich mit folgendem Vergleich vorstellen: Die
	Menschheit will Sie ins All schießen. Weil herkömmliche Raketen zu schwach
	sind, baut die UNO Ihnen ein Raumschiff. Es beschleunigt Sie eine Stunde
	lang mit der Leistung von circa 3,1 Milliarden Atomkraftwerken. Das
	passiert den Protonen im LHC, rechnet man die Energie, mit der sie mittels
	Magnetkraft beschleunigt werden, auf das Körpergewicht eines Menschen um.
	Je schneller, desto mehr Energie bündeln das Proton. Lichtschnell können
	sie allerdings laut Einsteins Relativitätstheorie nie werden.

	In dem Zustand prallen die Protonen aufeinander. Wenn so viel Energie auf
	einem fast unendlich kleinen Raum versammelt ist, ergibt das im Prinzip
	eine Zeitmaschine: Rund 13,8 Milliarden Jahre nach dem Urknall bildet sich
	am Rand des Genfer Sees im Herzen des Atlas-Detektors für ultrakurze Zeit
	auf ultrakleinem Raum eine so hohe Energiedichte, wie es sie zuletzt ein
	paar milliardstel Billiardstelsekunden nach dem Beginn des Seins gab.

	Je mehr Energie, desto näher rücken wir an den Beginn allen Seins heran,
	das ist die Theorie. Vielleicht schmunzeln unsere Nachfahren mal über diese
	Vorstellung, so wie wir heute über die Schildkröte Kurma: eine
	Erscheinungsform des Hindu-Gottes Vishnu, auf deren Rücken angeblich die
	Welt ruht.

	## Auf Unerwartetes hoffen

	Wahrscheinlich ist das aber nicht. Bisher hat sich in der Geschichte der
	Physik oft herausgestellt: Überholte Theorien waren nicht falsch. Sie
	beschrieben nur einen kleinen Ausschnitt der Welt und gingen in
	allgemeineren Idee auf. Isaac Newton fand im 17. Jahrhundert
	Gravitationsgleichungen, die beschreiben, wie sich Planeten anziehen.
	Einstein zeigte 1915, dass Gravitation etwas sehr viel Komplexeres ist;
	eine Verzerrung der Raumzeit.

	Ähnlich könnte es auch am Cern laufen. Paul Laycock steht zwar nicht zum
	ersten Mal vor dem Atlas, macht aber immer noch Fotos, wenn er die
	Urknallmaschine zu Gesicht bekommt. „Wir wissen nie, was Atlas findet“,
	sagt er. Sein Job besteht unter anderem darin, in den gigantischen
	Datenmengen, die der Titan auffängt, nach Spuren von Unerwartetem zu
	suchen. Nach dem, was Bisheriges über den Haufen wirft.

	Wäre das Cern eine Kathedrale, dann eine, in dem der Bischof versucht zu
	beweisen, dass es Gott nicht gibt. Kürzlich, sagt Laycock, da ist ihm so
	etwas passiert. „Ich hielt ein Messergebnis in Händen und war echt
	aufgeregt. Wow, dachte ich, was ist das denn?“, sagt er, auch wenn er
	gleich einschränkt: Noch kann alles eine Fluktuation, ein Messungenauigkeit
	sein. Es kann aber auch eine Revolution sein: ein neues Teilchen, das
	niemand erwartet hat. Es wäre der erste experimentelle Nachweis eines
	Teilchens jenseits des Standardmodells. 750 Gigaelektronenvolt Masse hat es
	möglicherweise, das sei hier einmal erwähnt.

	## Gott ist nah – und nicht zu sprechen

	Die Energie im Inneren des Atlas verschmilzt zu neuen Teilchen, die sofort
	wieder zerspringen, wie Vasen auf dem Boden. Dabei wandeln sie sich in
	andere, stabilere Bruchstücke um. Atlas schichtet eine ganze Armada
	Detektoren rund um diesen Miniurknall. Dort hinterlassen die Bruchstücke
	ihre Spuren, wenn sie vergehen. Weil sie von Magneten abgelenkt werden, in
	speziellen Kammern mit den Atomen des Edelgases Argon kollidieren oder in
	Silizium-Detektoren elektrische Ministröme in dem Halbleitermetall
	erzeugen, ein Effekt, der in jeder Digitalkamera passiert.

	Verständlich? Nein? Das ist das Schicksal der Teilchenphysik und des Cern:
	die Grenzen der menschlichen Metaphorik. Gott ist ein unpersönliches Feld
	und wer mit ihm sprechen will, muss in Formeln kommunizieren. Das klingt
	albern. Aber ohne höhere Mathematik ist Teilchenphysik ein Mythos, so wie
	die Geschichte der Schildkröte Kurma.

	Neben Energieskalen und Millisekunden gibt es noch einen sehr persönlichen
	Maßstab am Cern: die Anzahl schlafloser Nächte von Gian Giudice, Chef der
	Theorieabteilung. Falls das Teilchen, das Laycock in Staunen versetzt hat,
	kein Messfehler sein sollte, wird Giudice vier Wochen lang nicht schlafen.
	Als sie am Cern das Higgs entdeckten, schlief Giudice zwei Wochen nicht,
	behauptet er. Soll heißen: Das neue Ding würde Higgs in den Schatten
	stellen.

	Giudice und die anderen Theoretiker arbeiten an der Oberfläche, die Gebäude
	des Cern liegen verstreut, immer entlang des 27 Kilometer langen
	unterirdischen Rings. Architektonisch ist das so spektakulär wie in einer
	Paketabfertigungshalle der Deutschen Post. Als Hollywood-Regisseur Ron
	Howard hier für den Film „Illuminati“ drehen wollte, war er so enttäuscht,
	dass er den Kontrollraum des LHC lieber im Studio nachbaute.

	## Leider ohne Illuminaten

	Auch Giudices Büro ist schlicht; auffälligstes Stück ist eine Wandtafel,
	wie sie theoretische Physiker zu nutzen pflegen, um Formel draufzukritzeln.
	„Ein paar Gedanken“, sagt Giudice. Zum Fenster strömen Trilliarden von
	Photonen herein, quantenphysikalisch gesehen diskrete Zustände des
	elektromagnetischen Feldes vulgo: Licht.

	Das berühmte Higgs zu finden war spektakulär, sagt Giudice. Aber Higgs war
	vorhergesagt. In der theoretischen Physik gilt es als ausgemacht, dass das
	Standardmodell in einer größeren Theorie aufgehen wird. Kosmologen
	vermuten, dass damit nur fünf Prozent der Masse des Universums beschrieben
	werden. Wären die sichtbaren Galaxien alles, könnten sie nach gängiger
	Physik nicht existieren. Irgend etwas muss sie mit einer gewaltigen
	Gravitationskraft zusammenhalten und dieses Etwas muss 95 Prozent der Masse
	des Alls ausmachen. Dunkle Materie und Dunkle Energie nennen Astronomen die
	fehlenden Teilchen. Am Cern suchen sie danach.

	Nun also könnte sich erstmals eine Physik jenseits des Bekannten in einem
	Teilchenbeschleuniger andeuten. „Das wäre eine totale Revolution, ein
	Paradigmenwechsel, für mich die größte Entdeckung, deren Zeuge ich in
	meinem wissenschaftliche Leben werde“, sagt Giudice. Aber gibt es jemanden,
	der bereits eine Theorie für dieses neue Ding hat, sollte es sich
	bestätigen? Bei der Frage muss Giudice lachen. „Jemand, der eine Theorie
	hat?“, fragt er. „Ich kenne kaum einen theoretischen Physiker, der keine
	hat.“ Giudice hofft, dass es am Ende einen ganzen Zoo neuer Teilchen gibt,
	wie sie möglicherweise an anderen Orten des Universums existieren.

	Doch auch diese Teilchen wären nur ein kleiner Teil des möglichen großen
	Ganzen. Denn je genauer Physiker die Grundkräfte der Natur untersuchen,
	desto mehr davon lassen sich in noch elementarere Prinzipien
	zusammenfassen.

	## Ein Sonnensystem als Spielplatz

	„Wenn sie immer kleinere Distanzen untersuchen, dann wird die Natur immer
	einfacher. Wollen wir tiefer in sie eindringen, müssen wir immer kleiner
	werden“, sagt Giudice. Will man kleiner werden, braucht es mehr Energie. Je
	dichter die Energie, desto ursprünglicher der Zustand, desto näher am
	Urknall.

	Der LHC soll seine Energie bis 2025 verzehnfachen, doch ein
	Teilchenbeschleuniger, der die kleinsten Bausteine des Universums enthüllt,
	müsste, so eine gängige Schätzung, den Umfang unseres Sonnensystems haben –
	schwer zu bauen. Erst dann könnte das wirklich Elementare enthüllt werden.
	Eine bizarre Welt, in der alles aus winzigen Seiten, Strings, besteht, die
	in bis zu elf Dimensionen schwingen. Warum? Erinnern Sie sich an die
	Schildkröte: Ohne Mathematik bleiben nur Metaphern.

	Was bringt das alles? Die Frage ist simpel, man kann sie bei Kaffee und
	einer Zigarette in der Sonne vor der Kantine des Cern besprechen. Zum
	Beispiel mit Christoph Rembser, einem deutschen Physiker, der schon ewig am
	Cern arbeitet. Am Tisch schlendert gerade Samuel Ting vorbei, der 1974 ein
	neues Teilchen entdeckte und dafür den Nobelpreis erhielt. In der Kantine
	sitzen meiste junge Menschen, darunter viele Frauen. „Das Problem, dass
	sich Frauen angeblich nicht für Physik interessieren, scheint mir sehr
	deutsch zu sein“, sagt Rembser.

	## Geld oder Ruhm?

	Zurück zur Frage, die zu stellen wir Rembser vor der Kantine treffen: Was
	bringt das alles? Nehmen wir Albert Einstein, glühender Pazifist. Er
	entschlüsselte die Natur des Lichtes, 30 Jahre später explodierte eine
	Atombombe in Hiroshima. Ohne die Relativitätstheorie hätte es sie nicht
	gegeben. Was passiert 30 Jahre nach der Entdeckung des Higgs? Die
	aggressiven Primaten, sind das nicht wir?

	„Wissen ist nichts Schlechtes“, sagt Rembser und zeigt auf das Gebäude.
	Wenn es einen Ort gebe, an dem verhindert werde, dass Wissen missbraucht
	werde, dann hier.

	„Ältere Kollegen erzählen, dass sie in den 80ern gut mit
	Sowjetwissenschaftlern gearbeitet haben, von denen einige spionierten“,
	sagt Rembser. „Aber es gab nichts zu spionieren. Die Ergebnisse wurden
	ohnehin alle veröffentlicht.“ Immer wieder wird das Cern zum Ruhepol in
	einer stürmischen Welt: 1989 fanden chinesische Studenten hier Zuflucht,
	nachdem die Reformbewegung des Landes niedergeschlagen wurde.

	Rembser beschreibt das Cern auch als politisches Versprechen. Weil das Cern
	eine Ruheraum vor der Verwertungsmaschinerie des Kapitalismus ist. Was
	geforscht wird, das bestimmen die Forscher per Abstimmung in ihren
	Arbeitsgruppen. Die Industrie hat kein Mitspracherecht, es gibt keine
	Drittmittel, keine Auftragsforschung, alle Daten und Forschungen werden
	offengelegt.

	Was sie am Cern machen, ist also nicht nur Wissenschaft, sondern Kunst. Was
	Wissenschaft ist, das definieren sie hier selbst, so wie der Künstler, der
	sein Werk zur Kunst erklärt. Sie forschen der Erkenntnis wegen. „Natürlich
	gehen viele junge Wissenschaftler später in die Industrie“, sagt Rembser.
	Dort gibt es bessere Gehälter – aber selten den Ruhm, ein neues
	Elementarteilchen entdeckt zu haben.

	2 Apr 2016

	## AUTOREN

	Ingo Arzt

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