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Das Mekka der Universumsforscher
International 6 Min. 25.10.2021
Kernforschungs-Zentrum Cern

Das Mekka der Universumsforscher

Der Large Hadron Collider (LHC) am Genfer Kernforschungs-Zentrum Cern ist bereits heute der weltweit größte Teilchenbeschleuniger. Nun planen  die Ingenieure einen neuen, noch leistungsfähigeren Teilchenbeschleuniger.
Kernforschungs-Zentrum Cern

Das Mekka der Universumsforscher

Der Large Hadron Collider (LHC) am Genfer Kernforschungs-Zentrum Cern ist bereits heute der weltweit größte Teilchenbeschleuniger. Nun planen die Ingenieure einen neuen, noch leistungsfähigeren Teilchenbeschleuniger.
Foto: AFP
International 6 Min. 25.10.2021
Kernforschungs-Zentrum Cern

Das Mekka der Universumsforscher

In Genf soll der größte Teilchenbeschleuniger der Welt entstehen. Die Cern-Physiker versprechen sich davon neue Erkenntnisse über die Struktur der Materie.

Von Pierre Heumann

In der Westschweiz planen Wissenschaftler aus aller Welt einen neuen Teilchenbeschleuniger. Das gigantische Ingenieurwerk des Cern wird aus einem 100 Kilometer langen Tunnel zwischen Genf und Lausanne bestehen, der unter dem Genfersee und unter dem Mont Salève durchgehen wird. Die Forscher versprechen sich davon Hinweise, um dem Rätsel des Universums auf die Spur zu kommen.

„Ich gebe zu: Die Menschheit ist ein bisschen größenwahnsinnig“,  schmunzelt Eliezer Rabinovici, der in Genf die Weichen für die künftige Strategie des Conseil européen pour la recherche nucléaire stellen wird. Der 75-jährige Physiker aus Jerusalem wurde im September zum Präsidenten des Cern Councils gewählt, also des Gremiums, das die Strategie der europäischen Organisation für Kernforschung bestimmt und dem Israel seit 2014 angehört. Beim Cern, sagt Rabinovici, seien die mehreren Tausend Wissenschaftler „von Neugierde getrieben und wollen die Grenzen des Wissens erweitern“.

"Die Politik hat bei uns nichts zu suchen", meint Eliezer Rabinovici, Präsident des Cern Councils.
"Die Politik hat bei uns nichts zu suchen", meint Eliezer Rabinovici, Präsident des Cern Councils.
Foto: Pierre Heuman

Bereits heute steht den Wissenschaftlern am Cern der weltweit größte Teilchenbeschleuniger zur Verfügung, der Large Hadron Collider (LHC). Aber der neue, der frühestens zu Beginn der 2040er-Jahre betriebsbereit sein dürfte, soll sieben Mal leistungsstärker sein als der jetzige LHC. Im Cern läuft er unter dem Namen „Future Circular Collider“ (FCC). Die Maschine könnte Kollisionsenergien von 100 Tera-Elektronenvolt erreichen. Dank dieser beispiellos hohen Energien soll der neue Collider den bisher tiefsten Einblick in die Struktur der Materie ermöglichen und die Chance auf die Entdeckung neuer Teilchen bieten.

Plötzlich steht Rabinovici auf und zeigt auf die Formel in weißer Schrift auf seinem schwarzen T-Shirt. Ich solle mir die Gleichung auf seinem Leibchen genau ansehen, fordert er mich auf, und meint dann euphorisch: „Diese Formel erklärt das Gesetz, welches das materielle Universum regiert.“

Die Projekte sind vergleichbar mit dem Bau einer Pyramide oder einer großen Kathedrale.

Eliezer Rabinovici, Präsident des Cern Councils

Das langfristige Projekt zur weiteren Erforschung der „kompakten und faszinierenden Darstellung der Weltformel“ sei aber noch keine beschlossene Sache. Zuerst, so Rabinovici, müsse abgeklärt werden, ob es technisch überhaupt realisierbar ist. „Wir sind jetzt an der Grenze unseres Wissen“, sagt Rabinovici. Eine bereits von seiner Vorgängerin Ursula Bassler in Auftrag gegebene Machbarkeitsstudie soll technische Grundlagen für den Entscheidungsprozess liefern und auch die Kostenfrage abklären. Noch sei nämlich nicht sicher, ob genügend Mittel für den Mega-Beschleuniger bereit gestellt werden können, der mehrere Milliarden Euro kosten und dessen Bauzeit zehn bis 15 Jahre in Anspruch nehmen dürfte. Arbeiten auf dem Gebiet der experimentellen Physik verlangen von Wissenschaftlern eben „ein jahrzehntelanges Engagement“, sagt Rabinovici: „Die Projekte sind in diesem Sinn vergleichbar mit dem Bau einer Pyramide oder einer großen Kathedrale.“

Nutzen für die Allgemeinheit

Kritik, wonach die vom Cern beanspruchten finanziellen Ressourcen besser für die Lösung akuter gesellschaftlicher Probleme eingesetzt werden sollten, lässt Rabinovici nicht gelten. Am Cern seien wichtige Entdeckungen gemacht worden, die aus unserem Leben nicht mehr wegzudenken sind, meint er. Dazu zählt zum Beispiel das World Wide Web, das auf den britischen Physiker Tim Berners-Lee zurückgeht, der am Cern Ende der 1980er-Jahre die Seitenbeschreibungssprache HTML entwickelte, auf der noch heute die Strukturierung von Internetinhalten beruht.

Erkenntnisse der Cern-Forscher haben zudem Fortschritte in der medizinischen Bildgebung ermöglicht. Ohne die Arbeiten der Partikularphysiker wäre die Kernspintomographie (MRI) nicht möglich geworden, die mit Hilfe eines starken Magnetfelds und Radiowellen Schichtbilder des Körpers erzeugen kann, sagt Rabinovici. Am Cern wurde jüngst auch ein Schutz vor Covid-19 entwickelt, das sogenannte Covid Airborne Risk Assessmsent Tool (CARA). Es hilft Forschern der Universität Genf, die Wirksamkeit verschiedener Maßnahmen zur Begrenzung der Übertragung von SARS-CoV-2 durch Aerosole in Schulen zu bewerten.

100 Kilometer soll der Tunnel des neuen Teilchenbeschleunigers zwischen Genf und Lausanne lang sein.
100 Kilometer soll der Tunnel des neuen Teilchenbeschleunigers zwischen Genf und Lausanne lang sein.
Foto: LW-Archiv

Europas führende Organisation für Teilchenphysik wird zur Finanzierung des Projekts weltweit Hilfe benötigen. Parallel zu den Plänen des Cern laufen aber auch in Japan Vorhaben für einen großen Teilchenbeschleuniger. Frage an Rabinovici: Wäre eine Kooperation mit Ländern außerhalb Europas nicht von Vorteil? „Die 23 Mitgliedsstaaten des Cern wollen, dass Europa in dieser Technologie führend bleibt“, meint er. Sollte aber zum Beispiel Japan entscheiden, einen linearen Korridor zu bauen, „wäre Europa sicher an einer Kooperation interessiert“.

Noch steht nicht fest, ob der 100  Kilometer lange Tunnel am Genfersee am Ende realisiert wird. Bis zum definitiven Entscheid wird Rabinovici noch etliche Diskussionsrunden führen müssen, da auch kostengünstigere Varianten angedacht sind, zum Beispiel ein Ausbau des bestehenden LHC oder dessen Verlängerung nach Lausanne.


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Als Präsident des Cern-Rates wird er deshalb nach einem Konsens über die künftige Forschungsrichtung suchen und einen Fahrplan ausarbeiten. Dazu hat er maximal drei Jahre Zeit: Gewählt ist der Präsident des Cern-Councils für jeweils ein Jahr mit der Option, zwei Mal im Amt bestätigt zu werden - „falls ich mich bewähre“, wie er schmunzelnd hinzufügt.

Da Deutschland und Großbritannien mehr als ein Drittel zum 1,4 Milliarden-Budget (Schweizer Franken) beisteuern, zudem auch Frankreich und Italien tief in die Tasche greifen, kommt diesen Ländern ein großes Gewicht bei der Entscheidungsfindung zu.

„Ein paralleles Universum“  

Dass der Präsident des Cern Councils nicht nur ein theoretischer Physiker von Weltruf ist, sondern auch ein geschickter Diplomat, hat er als Vermittler im Mittleren Osten bewiesen. In der Krisenregion ist ihm gelungen, was nicht einmal Friedensnobelpreisträger wie Anwar al Sadat, Menahem Begin, Jitchzak Rabin oder Jassir Aafat geschafft haben. Rabinovici hat Erzfeinde auf ein gemeinsames Projekt verpflichtet. An der Synchrotronanlage „Sesame“, was für „Synchrotron-light for Experimental Science and Application in the Middle-East“ steht, sind neben Israel, Jordanien, Ägypten und Zypern auch offizielle Vertreter aus Pakistan, aus Palästina und aus dem Iran beteiligt. Für das anspruchsvollste und leistungsstarke Projekt im Orient musste er nicht nur unüberwindbar scheinende Hürden der Feindschaft überwinden, sondern auch finanzielle. In vielen dieser Länder bestehen nämlich keine nennenswerten Budgets für die Wissenschaft. Und doch: Die Anlage wurde vor vier Jahren 35 Kilometer nördlich von Amman in Betrieb genommen und gilt seither als Prestigeobjekt für die technische und wissenschaftliche Entwicklung im Mittleren Osten.

Wie ihm das gelang? „Die Politik hat bei uns nichts zu suchen“, sagt der Cern-Stratege, „höchstens abends kann sie zum Thema werden“. Die Wissenschaft preist er als „perfekten Brückenbauer. Wir haben eine gemeinsame Sprache, die Formeln, und da brauchen wir keine politisch verfärbten Narrative, die die Kluft nur vertiefen würden. Deshalb können wir über konkrete physikalische Fragen ernsthaft debattieren, ohne das wir wegen der Politik aneinander geraten“. Sogar das iranische Parlament habe dem Projekt zugestimmt, „mit großer Mehrheit“ - obwohl Israel bei „Sesame“ eine führende Rolle spielt.


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Und sollte es eines Tages beendet werden, zum Beispiel aus politischen Gründen: „Wir habe bewiesen, dass die regionale Kooperation trotz politischer Differenzen möglich ist.“ Die regionale Kooperation bei „Sesame“ nehme er als „ein paralleles Universum“ wahr, meint Rabinovici – womit er das Gespräch wieder auf die Physik lenkt: „Ich würde sehr gerne andere Universen besuchen um zu sehen, wie das Leben dort funktioniert.“ Wobei die Frage ungeklärt sei, ob „das Universum endlich oder unendlich ist, ob es offen oder geschlossen ist“. Und dann meint er: „Vielleicht stoßen sie eines Tages aufeinander – oder vielleicht taten sie das bereits.“

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