Interview zur Zukunft des Cern

Die Natur könnte eine völlig andere Lösung gewählt haben

13.03.2015
, 11:53
Mit unzähligen Nachweisgeräten ist der Detektor CMS (“Compact Muon Solenoid“) gespickt. Sie registrieren und vermessen die Bruchstücke, die bei der Kollision der Protonen im Zentrum des 15 Meter hohen und 25 langen zylindrischen Ungetüms entstehen. Im Vordergrund ist das Strahlrohr des LHC zu erkennen.
Fabiola Gianotti ist zur künftigen Generaldirektorin des Cern gewählt worden. Von 2016 an wird die italienische Physikerin die Geschicke des Forschungszentrums in Genf lenken. Ein Gespräch über ihre Erwartungen und Ziele.
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Frau Gianotti, nach der erfolgreichen ersten Messkampagne 2010 bis 2012 war der Large Hadron Collider zwei Jahre lang nicht in Betrieb. Jetzt soll es wieder losgehen. Wie ist die Stimmung am Cern?

Sehr gut. Der LHC wird in zwei Monaten mit einer Kollisionsenergie von 13 Teraelektronenvolt (TeV) wieder anlaufen, nachdem er während einer zweijährigen Betriebspause aufgerüstet worden ist. Zwischen 2010 und 2013 lief der Teilchenbeschleuniger bei sieben und acht TeV. Dieses Jahr stoßen wir also in einen völlig unerforschten Energiebereich vor. Das wird sehr spannend.

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Sie waren die Sprecherin von Atlas, einer der großen Arbeitsgruppen am LHC, die das Higgs-Boson im Jahr 2012 entdeckt haben. Nun ist das Higgs gefunden worden. Was werden die nächsten großen Herausforderungen am LHC sein?

Der Large Hadron Collider ist für die noch offenen Fragen in der Teilchenphysik entwickelt worden. So wussten wir vor dem Start des LHC im Jahr 2010 nicht, wie die Elementarteilchen ihre Masse erhalten. Dank der Entdeckung des Higgs-Bosons im Jahr 2012 wissen wir, dass es durch den sogenannten Brout-Englert-Higgs-Mechanismus geschieht. Hinter diese Frage können wir nun ein Häkchen setzen. Aber es gibt noch weitere Rätsel, auf die wir uns bald Antworten oder Hinweise erhoffen: Etwa, warum gibt es so viel Materie, aber so wenig Antimaterie im Universum? Und wie setzt sich die Dunkle Materie zusammen, aus der das Universum zu mehr als 20 Prozent zu besteht?

Fabiola Gianotti am Cern vor dem Riesendetektor Atlas
Fabiola Gianotti am Cern vor dem Riesendetektor Atlas Bild: Cern

Was steht auf der Forschungsagenda für die kommenden Monate?

Das Higgs-Boson ist ein neues, frisch entdecktes Teilchen. Die Eigenschaften dieses elementaren Teilchens sind daher viel weniger erforscht als die der W- und Z-Bosonen oder des Top-Quarks, die wir seit Jahrzehnten untersuchen. Wir werden natürlich die Eigenschaften des Higgs-Bosons weiter studieren um zu verstehen, ob das Teilchen, das wir nachgewiesen haben, tatsächlich das Higgs ist, wie es das Standardmodell vorhersagt, oder ob es zu einer viel komplexeren Theorie gehört. Parallel dazu suchen wir nach unbekannten Teilchen und Phänomenen in der Hoffnung, Antworten auf die noch offenen Fragen zu finden.

Sie denken dabei an die Theorie der Supersymmetrie, die eine Verbindung zwischen den bekannten Materieteilchen und den zwischen ihnen wirkenden Kräften herstellt?

Es gibt eine Reihe von Theorien der Physik jenseits des Standardmodells, die über die letzten Jahrzehnte entwickelt worden sind. Supersymmetrie ist die am besten ausgearbeitete, aber nicht die einzige Theorie. Wir als Experimentalphysiker suchen nicht nach einer neuen Theorie, sondern versuchen anhand unserer Befunde offene Fragen zu beantworten. Die Antworten könnte dann eine bekannte Theorie liefern. Es könnte aber auch ein noch völlig unbekanntes Konzept sein, weil die Natur eine völlig andere Lösung für physikalische Phänomene gewählt haben könnte. Das Hauptziel ist, die Fragen anzugehen, und nicht, die Wahrheit der existierenden Theorien zu beweisen.

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Sie sind zur Nachfolgerin von Rolf-Dieter Heuer gewählt worden und werden als Generaldirektorin die Geschicke des weltweit führenden Forschungszentrums für Teilchenphysik von 2016 an fünf Jahre lang lenken. In ihrer Amtszeit werden die Weichen für Cerns Zukunft gestellt. Was wird das nächste große Ding in Genf sein?

Wir müssen sehr offen und flexibel bleiben. Die Ergebnisse der Experimente am LHC und die der anderen Forschungseinrichtungen werden die Richtschnur sein, wohin sich das Gebiet der Teilchenphysik entwickeln wird. Aber wir wissen auch, dass Cern sich durch die Fähigkeit auszeichnet, die fortschrittlichsten Hochenergiebeschleuniger zu entwickeln, zu bauen und zu betreiben. Das machen die gute Infrastruktur und die enorme, über Jahrzehnte angesammelte Expertise der Mitarbeiter möglich. Hier sind wir führend, und auf dieser Spitzenposition werden wir aufbauen. Deswegen müssen wir unsere Forschungs- und Entwicklungsarbeit auf dem Gebiet der neuen Beschleunigertechnologie verstärken, damit wir in der Lage sind, die höchstmöglichen Energien mit vernünftigen Kosten zu erreichen.

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Es gibt Pläne für einen Nachfolger des LHC, einen Ringbeschleuniger mit einem Umfang von 80 Kilometern.

Das momentane Managementteam um Rolf Dieter Heuer hat eine Konzeptstudie für einen 80 bis 100 Kilometer langen Tunnel in der Genfer Region als ein mögliches zukünftiges Projekt in Auftrag gegeben. Die Ziele dieser Studie sind, die technische Machbarkeit zu erarbeiten und das Forschungspotential darzustellen. Eine endgültige Entscheidung über das nächste große Projekt am Cern kann aber erst in einigen Jahren getroffen werden, mit den Erkenntnissen in der Hand, die wir bis dahin aus den Messungen am LHC gewonnenen haben.

Cern soll auch künftig der Spitzenort für Teilchenphysik sein. Wie wollen Sie das gewährleisten?

Der LHC, mit zukünftigen Optimierungen für höhere Energien und höhere Strahlintensitäten, wird noch bis ungefähr 2035 laufen und auch weiterhin der leistungsfähigste Teilchenbeschleuniger der Welt sein. Parallel werden wir uns wie erwähnt auf die Zukunft vorbereiten. Es ist auch wichtig, dass Cern auch weiterhin seine Führungsrolle behält, hinsichtlich technologischer und innovativer Aspekte und natürlich auch, was die Ausbildung betrifft. Und das in friedlicher internationaler Zusammenarbeit.

Dazu brauchen sie verstärkt auch die Expertise von anderen Forschungszentren.

Cern arbeitet seit Jahrzehnten mit Forschungseinrichtungen und Universitäten aus der ganzen Welt zusammen - besonders übrigens aus Deutschland. Heute forschen um die 11.000 Wissenschaftler mit 100 verschiedenen Nationalitäten zusammen an Projekten am Cern. Darunter sind rund 1200 deutsche Wissenschaftler, die wichtige Beiträge zum LHC und anderen Projekten am Cern geliefert haben.

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Glauben Sie, dass die Vereinigten Staaten, die sich bereits stark am LHC engagieren, eines Tages auch ein volles Cern-Mitgliedsland werden?

Wir arbeiten intensiv mit Amerika zusammen. Die Amerikaner haben zentrale Beiträge zum LHC geleistet, und Cern beteiligt sich jetzt an einem Neutrinoexperiment am größten amerikanischen Forschungszentrum für Teilchenphysik, dem Fermilab in Chicago. Ich kann nicht sagen, ob die Vereinigten Staaten eines Tages ein Mitgliedsland werden. Wir werden auf jeden Fall weiterhin stark mit den Wissenschaftlern von dort zusammenarbeiten.

Sie sind in der sechzigjährigen Geschichte des Cern die erste Frau in der Position des Generaldirektors. Hätten Sie anstelle Ihrer männlichen Vorgänger andere Entscheidungen in der Vergangenheit getroffen?

Ich glaube nicht, dass vergangene und künftige Entscheidungen am Cern etwas mit dem Geschlecht des Generaldirektors zu tun haben. Man kann sagen „Das hätte ich anders gemacht“, nicht weil man Mann oder Frau ist, sondern weil verschiedene Individuen verschiedene Arten haben, Probleme anzugehen und unsere Arbeit zu machen.

Werden Sie Cern einen weiblichen Stempel aufprägen?

Am Cern arbeiten etwa 20 Prozent Frauen. Es gibt auch mehr und mehr Frauen bei uns in führenden Positionen der Cern-Organisation und bei wissenschaftlichen Projekten. So wird auch das derzeitige Präsidentenamt des Cern-Rats von einer Frau bekleidet, von Agnieszka Zalewska. In den internationalen Kollaborationen der LHC-Experimente gibt es viele Frauen in verantwortlichen Positionen, etwa als Projektleiterinnen großer Experimente oder als Managerinnen von Arbeitsgruppen.Wir sollten diesen Weg weitergehen. Ich würde mich freuen, wenn durch mich oder andere Frauen in sichtbaren Positionen junge Wissenschaftlerinnen noch stärker darin ermutigt würden, dass sie große Möglichkeiten und Chancen haben.

Die Fragen stellte Manfred Lindinger.

Quelle: F.A.Z.
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