CERN – Hoffen auf den großen Knall
Das 1954 gegründete CERN (Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire) in Genf zieht Tausende Wissenschaftler aus aller Welt an. Sie alle beschäftigt die eine, die elementare Frage, nämlich was die Welt im Innersten zusammenhält.
Heuer: Es ist für mich eine Ehre – oder ganz einfach der beste Job in der Welt der Teilchenphysik, das Labor der Teilchenphysik schlechthin zu leiten. Dennoch kommt es unerwartet, nach zehn Jahren wieder dorthin zurückzukehren, wo man seine schönste und seine wissenschaftlich interessanteste Zeit erlebte.
VDI nachrichten: Die Bauzeit für den Ringbeschleuniger LHC betrug acht Jahre, im vergangenen Jahr wurde er fertiggestellt. In Kürze soll dort das erste Experiment stattfinden: die Simulation des Urknalls. Was erhoffen sich die Wissenschaftler von dieser Simulation?
Heuer: Der Mensch unterscheidet sich von anderen Lebewesen darin, dass er verstehen will, wie die Welt entstanden ist. Das faustische Prinzip des Erkenntnisgewinns, zu erfahren, was die Welt im Innersten zusammenhält, gehört für mich zum Kulturgut der Menschheit. Dies ist die Basis unserer Experimente.
In dem 27 km langen unterirdischen Ring prallen Protonen, die vorher nahezu auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigt wurden, aufeinander. Bei den Kollisionen erhoffen die Forscher unter anderem das Entstehen eines sogenannten Higgs-Teilchens.
VDI nachrichten: Weshalb ist es so wichtig, dieses Teilchen zu finden?
Heuer: Dem physikalischen Standardmodell fehlt noch ein einziger Grundstein – das Higgs-Boson. Würden wir es finden, wäre dies der Durchbruch, um das Standardmodell, das 5 % des Universums erklärt, zu komplettieren. Mit den LHC-Experimenten werden wir sehr schnell Ergebnisse des Standardmodells bestätigen können. Und wir erwarten fundamentale Antworten auf die Frage, woraus die übrigen 95% des Universums, woraus also zum Beispiel die dunkle Materie besteht. Was das Higgs-Boson angeht, ist die Frage, ob es das Teilchen überhaupt gibt. Wenn wir Pech haben, dauert es zwei Jahre, bis wir es gefunden haben. Finden wir das Higgs-Boson nicht, muss man sich heftig am Kopf kratzen.
VDI nachrichten: Wie profitiert die Industrie von den Experimenten?
Heuer: Das Charakteristische an der Grundlagenforschung ist ja, dass man nicht weiß, welche Anwendungen später möglich sind. Der größte Anwendungsgewinn sind zunächst junge Forscher, die für die Wirtschaft ausgebildet werden.
Bei der Durchführung unserer Experimente unternehmen wir auch Schritte in technologisches Neuland, etwa in der Vakuumtechnologie. Viele Unternehmen legen daher großen Wert auf eine Kooperation mit dem CERN. Die Erkenntnisse aus der Zusammenarbeit können Firmen umsetzen, indem sie neue Produktionsschritte wie neue Schweiß- und Oberflächenmethoden entwickeln oder neue Materialien verwenden.
VDI nachrichten: Mit vier riesigen Detektoren ist der LHC die größte Experimentier-Maschine der Welt allein im Magnetsystem von einem der Detektoren steckt mehr Eisen als im Eiffelturm, der Strombedarf des LHC liegt bei 120 MW. Wie viel Euro wurden investiert und wer finanzierte den Bau?
Heuer: Für Beschleuniger, Experimente und Personalkosten wurden 6 Mrd. € investiert. Diese Summe wird zu einem großen Teil getragen von den CERN-Mitgliedsstaaten. Aber auch Nicht-Mitgliedsstaaten und Forschungsinstitute weltweit tragen ihr Scherflein dazu bei.
VDI nachrichten: Was bedeutet das CERN bzw. dessen Aktivitäten für den Standort Schweiz?
Heuer: Ein internationales Forschungsinstitut wie das CERN ist ein Gewinn für das Gastgeberland Schweiz. Die CERN-Forschung strahlt auf Universitäten aus und stärkt den Forschungsstandort Schweiz und die Schweizer Wirtschaft.
VDI nachrichten: Am CERN wurde einst das World Wide Web geboren; der CERN-Physiker Tim Berners-Lee entwickelte 1989 den ersten Browser und die HTML-Sprache. Welche anderen Projekte gibt es noch außer den LHC-Projekten?
Heuer: Wir werden das Grid-Computing weiterentwickeln. Dem CERN sind elf große Rechenzentren angeschlossen, die wiederum mit über 200 Zentren weltweit zusammenarbeiten. Wenn 2000 Forscher gleichzeitig Rechenergebnisse erhalten wollen, dann muss Rechenleistung zur Verfügung gestellt werden. Die entsprechende Software muss geschrieben werden, und daran arbeiten unter anderem unsere Mitarbeiter.
VDI nachrichten: Welches sind Ihre Pläne für das CERN? Was sind die größten Herausforderungen?
Heuer: Es ist wissenschaftlich wichtig, den LHC erfolgreich zu betreiben, so dass Daten effizient gewonnen und in kurzer Zeit neue Ergebnisse veröffentlicht werden können. Des Weiteren treffen wir vorbereitende Maßnahmen für ein Folgeprojekt der LHC-Experimente. Die Fachwelt ist überzeugt, dass das Folgeprojekt ein neuer Elektronen-Positronen-Beschleuniger sein wird. ILONA HÖRATH
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