# 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.
       
 (IMG) 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 suchen
       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
       
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