CERN-Generaldirektor: Morgen kein Weltuntergang
Rolf-Dieter Heuer im Gespräch mit Stephan Karkowsky · 29.03.2010
Vor dem morgigen Experiment im weltgrößten Teilchenbeschleuniger hat CERN-Generaldirektor Rolf-Dieter Heuer vor übertriebenen Ängsten gewarnt. Heuer sagte, es würden morgen keine schwarzen Löcher erzeugt.
Stephan Karkowsky: Das morgige Experiment wollen wir uns erklären lassen vom Generaldirektor des CERN höchstpersönlich: Rolf-Dieter Heuer. Guten Morgen!
Rolf-Dieter Heuer: Ja, schönen guten Morgen, Herr Karkowsky!
Karkowsky: Herr Heuer, ab morgen bereiten sich ängstliche Naturen wieder auf den Weltuntergang vor, weil sie im Teilchenbeschleuniger Protonen miteinander kollidieren lassen. Waren Sie eigentlich froh, als das Bundesverfassungsgericht Anfang März entschied, bislang seien ihnen keine ausreichenden Gründe bekannt, warum durch Ihre Versuche die Vernichtung der Erde drohen könnte?
Heuer: Ja selbstverständlich. Ich fühlte mich wirklich bestätigt.
Karkowsky: Haben Sie die Klage als ernsthafte Bedrohung Ihrer Arbeit empfunden?
Heuer: Als ernsthafte Bedrohung, das ist schwer zu sagen. Es ist jedenfalls immer mit sehr viel Arbeit verbunden, und es enthält natürlich gewisse Unwägbarkeiten, das ist ganz klar. Aber wenn Sie Grundlagenforschung, wenn Sie Neuland betreten, haben Sie immer diese Besorgnisse der Leute, das ist, damit müssen wir umgehen.
Karkowsky: Die Bedenken der Klägerin vorm höchsten deutschen Gericht lauteten ja: Bei Ihren Experimenten könnten kurzfristig schwarze Löcher entstehen, von denen unsere schlauen Hörer ja wissen, das sind astronomische Objekte mit einer so hohen Gravitation, dass die Fluchtgeschwindigkeit für dieses Objekt ab einer gewissen Grenze höher liegt als die Lichtgeschwindigkeit. Wie finden Sie meine Wikipedia-Erklärung?
Heuer: Nicht so ganz zutreffend, denn die schwarzen Löcher sind riesige Massen, das können wir nie erzeugen. Was wir erzeugen könnten eventuell an diesem Beschleuniger, sind sogenannten mikroskopische schwarze Löcher, die aber sofort nach der Erzeugung wieder zerfallen würden. Und wir können die auch nur erzeugen, wenn wir in mehr als drei Raumdimensionen leben. Das können Sie nun glauben oder nicht, das ist eine Theorie. Was mich überzeugt, ich bin Experimentalphysiker: Das Universum macht seit Milliarden Jahren Milliarden Experimente dieser Art pro Sekunde im gesamten Universum, und wir sind immer noch da.
Karkowsky: Erzeugen Sie denn morgen schwarze Löcher?
Heuer: Nein.
Karkowsky: Also auch nicht aus Versehen?
Heuer: Nein! Aus Versehen tun wir sowieso nichts.
Karkowsky: Liegt es denn daran, dass Sie den Teilchenbeschleuniger noch nicht auf Volllast hochfahren?
Heuer: Nein, Sie brauchen, um neue Teilchen zu erzeugen, brauchen Sie ja auch genügend Ereignisse. Wir fangen ja morgen erst richtig an, und es wird lange dauern, einigermaßen lange dauern, bis wir genügend Ereignisse gesammelt haben, um neue Physik verkünden zu können. Aber ich glaube sowieso nicht an diese schwarzen Löcher, auch in der Theorie nicht.
Karkowsky: Warum nicht?
Heuer: Ich habe Schwierigkeiten, mir mehr als drei Raumdimensionen vorzustellen.
Karkowsky: Ich auch.
Heuer: Damit komme ich wahrscheinlich in Schwierigkeiten mit meinen Theoriekollegen, aber okay.
Karkowsky: Okay. Also, was glauben Sie denn, wann ist es soweit, 2013? Ich habe gelesen, dann erst wird der Teilchenbeschleuniger auf Volllast fahren.
Heuer: Ja, wir werden jetzt zwei Jahre bei etwa sieben TeV, also bei der halben Energie, laufen, vielleicht auch etwas höher gehen im Laufe der Zeit, aber sicherlich nicht auf die volle Energie. Dafür müssen wir die restlichen Verbindungen, das sind immerhin 10.000 Verbindungen dieser Art im gesamten Beschleuniger vorhanden, die müssen wir stabilisieren. Dazu müssen wir eben Zugang haben, und deswegen haben wir diese neue Art des Betriebs gewählt. Normalerweise wird ein Beschleuniger dieser Art sieben oder acht Monate im Jahr betrieben und steht dann fünf bis vier Monate still für Wartungsarbeiten und für Verbesserungsarbeiten, das ist eine ganz normale Sache. Wenn Sie so eine Maschine haben, die Sie bei minus 271 Grad betreiben, dann dauert es schon einen Monat, um die Maschine von dieser Betriebstemperatur auf Zimmertemperatur aufzuwärmen und auch entsprechend wieder abzukühlen. Das heißt, von diesen vier bis fünf Monaten Wartungszeit verlieren Sie schon mal zwei. Es macht also gar keinen Sinn, in dieser Art den Beschleuniger zu betreiben. Dann laufe ich lieber doppelt so lange und habe dafür einen doppelt so langen Wartungszeitraum.
Karkowsky: Sie hören im "Radiofeuilleton" den Generaldirektor des CERN höchstpersönlich, Rolf-Dieter Heuer. Er erklärt uns das morgige Experiment, wenn nämlich der Teilchenbeschleuniger wieder anläuft. Herr Heuer, Sie arbeiten da mit einer Riesenmaschine, 27 Kilometer misst der Ring – was ist es denn ganz genau, was Sie da morgen in Bewegung setzen, wie sieht Ihr Experiment aus?
Heuer: Es ist eigentlich ganz einfach: Es fängt mit einer Flasche Wasserstoff an. Eine kleine Druckflasche Wasserstoff, Sie nehmen die Wasserstoffatome, extrahieren daraus den Kern durch Anregung, und dann beschleunigen Sie diesen Kern – das ist das Proton –, beschleunigen Sie diesen Kern in verschiedenen Vorbeschleunigern am CERN bis auf eine bestimmte Energie, das sind in diesem Fall ein halbes TeV, knapp ein halbes TeV, und schießen die dann in den LHC ein, beschleunigen die hoch. Sie nehmen zwei Pakete, die laufen einmal im Uhrzeigersinn, die anderen Pakete im Gegenuhrzeigersinn, und Sie bringen die an vier Stellen, wo die großen Messgeräte installiert sind, dann zur Kollision.
Karkowsky: So ein Proton ist ja nicht besonders groß. Wie schaffen Sie es ...
Heuer: Ja, ein Proton ist nicht so besonders groß, nein.
Karkowsky: Wie schaffen Sie es denn, dass die da wirklich auch zusammenstoßen?
Heuer: Ja, das ist die Kunst der Beschleunigerphysiker. Ich glaube, unser Beschleuniger-Direktor hat es sehr schön verglichen: Es ist, also ob Sie zwei Nadeln überm Atlantik zusammenstoßen lassen wollen. Das ist, glaube ich, ein ganz guter Vergleich. Wir haben ja Messinstrumente, die sehr genau die Position dieser Protonenpakete messen, in der Strahlröhre. Und durch ein kleines Steuern der Magnetelemente können Sie dann den Strahl ein kleines bisschen verschieben in allen Richtungen, und das geht so genau, dass Sie diese Pakete der Protonen aufeinanderschießen können, und dann treffen sich ab und zu zwei von diesen Biestern.
Karkowsky: Und ist das, was Sie da morgen simulieren, vergleichbar mit dem Urknall?
Heuer: Es ist nicht vergleichbar mit dem Urknall, es kommt dem Urknall relativ nahe, aber es ist noch weit weg vom Urknall, obwohl es zeitmäßig relativ nahe dran ist. Sie haben einfach in einer dieser Kollisionen, wenn so zwei Protonen aufeinanderstoßen, haben Sie eben eine sehr hohe Energiedichte und können dann eine Reaktion erzeugen, die den Verhältnissen entspricht, wie es kurz nach dem Urknall war, und aus den Teilchen, die Sie dort erzeugen und der Verteilung der Teilchen können Sie eben Rückschlüsse auf das Verhalten des Universums derzeit ziehen.
Karkowsky: Ich habe gelesen, Sie sind auf der Suche nach dem Higgs-Teilchen. Ist das der größte Bestandteil des Experiments morgen?
Heuer: Das ist einer der wesentlichen Bestandteile. Schauen Sie mal, wir haben in den letzten Jahrzehnten ein wunderbares Modell in der Teilchenphysik – es wurde nicht nur erdacht, sondern auch getestet –, und dieses Modell, das hat noch einen fehlenden Baustein, und das ist dieses Higgs-Teilchen. Das ist nämlich der Mechanismus, den wir suchen, der den Elementarteilchen Masse gibt. Den haben wir noch nicht gefunden. Und wenn es dieses Higgs-Teilchen gibt, dann wird es am LHC gefunden werden, denn der LHC überdeckt den gesamten erlaubten Massenbereich für dieses Teilchen. Dann hätten wir das letzte fehlende Mosaiksteinchen, und zwar das Wichtigste des Standardmodells gefunden. Aber darüber hinaus suchen wir noch nach ganz anderen Dingen, denn dieses Standardmodel erklärt gerade mal vier bis fünf Prozent der Materie und Energiedichte des Universums. 95 Prozent sind, so nenne ich es mal, dunkel. Ein Viertel ist dunkle Materie, sie klumpt wie normale Materie, wechselwirkt aber kaum mit der normalen, und 75 Prozent, drei Viertel, sind dunkle Energie, die das Universum auseinandertreibt. Und ich erhoffe mir wirklich in den nächsten paar Jahren das erste Licht in dieses dunkle Universum.
Karkowsky: Der Weltuntergang wurde vom Bundesverfassungsgericht verschoben, aber ab morgen wird im Teilchenbeschleuniger LHC im CERN-Forschungszentrum wieder mit Protonen geschossen. Warum das da geschieht, das hat uns der Generaldirektor des CERN erklärt, Rolf-Dieter Heuer. Ihnen danke für das Gespräch!
Heuer: Bitte schön!
Rolf-Dieter Heuer: Ja, schönen guten Morgen, Herr Karkowsky!
Karkowsky: Herr Heuer, ab morgen bereiten sich ängstliche Naturen wieder auf den Weltuntergang vor, weil sie im Teilchenbeschleuniger Protonen miteinander kollidieren lassen. Waren Sie eigentlich froh, als das Bundesverfassungsgericht Anfang März entschied, bislang seien ihnen keine ausreichenden Gründe bekannt, warum durch Ihre Versuche die Vernichtung der Erde drohen könnte?
Heuer: Ja selbstverständlich. Ich fühlte mich wirklich bestätigt.
Karkowsky: Haben Sie die Klage als ernsthafte Bedrohung Ihrer Arbeit empfunden?
Heuer: Als ernsthafte Bedrohung, das ist schwer zu sagen. Es ist jedenfalls immer mit sehr viel Arbeit verbunden, und es enthält natürlich gewisse Unwägbarkeiten, das ist ganz klar. Aber wenn Sie Grundlagenforschung, wenn Sie Neuland betreten, haben Sie immer diese Besorgnisse der Leute, das ist, damit müssen wir umgehen.
Karkowsky: Die Bedenken der Klägerin vorm höchsten deutschen Gericht lauteten ja: Bei Ihren Experimenten könnten kurzfristig schwarze Löcher entstehen, von denen unsere schlauen Hörer ja wissen, das sind astronomische Objekte mit einer so hohen Gravitation, dass die Fluchtgeschwindigkeit für dieses Objekt ab einer gewissen Grenze höher liegt als die Lichtgeschwindigkeit. Wie finden Sie meine Wikipedia-Erklärung?
Heuer: Nicht so ganz zutreffend, denn die schwarzen Löcher sind riesige Massen, das können wir nie erzeugen. Was wir erzeugen könnten eventuell an diesem Beschleuniger, sind sogenannten mikroskopische schwarze Löcher, die aber sofort nach der Erzeugung wieder zerfallen würden. Und wir können die auch nur erzeugen, wenn wir in mehr als drei Raumdimensionen leben. Das können Sie nun glauben oder nicht, das ist eine Theorie. Was mich überzeugt, ich bin Experimentalphysiker: Das Universum macht seit Milliarden Jahren Milliarden Experimente dieser Art pro Sekunde im gesamten Universum, und wir sind immer noch da.
Karkowsky: Erzeugen Sie denn morgen schwarze Löcher?
Heuer: Nein.
Karkowsky: Also auch nicht aus Versehen?
Heuer: Nein! Aus Versehen tun wir sowieso nichts.
Karkowsky: Liegt es denn daran, dass Sie den Teilchenbeschleuniger noch nicht auf Volllast hochfahren?
Heuer: Nein, Sie brauchen, um neue Teilchen zu erzeugen, brauchen Sie ja auch genügend Ereignisse. Wir fangen ja morgen erst richtig an, und es wird lange dauern, einigermaßen lange dauern, bis wir genügend Ereignisse gesammelt haben, um neue Physik verkünden zu können. Aber ich glaube sowieso nicht an diese schwarzen Löcher, auch in der Theorie nicht.
Karkowsky: Warum nicht?
Heuer: Ich habe Schwierigkeiten, mir mehr als drei Raumdimensionen vorzustellen.
Karkowsky: Ich auch.
Heuer: Damit komme ich wahrscheinlich in Schwierigkeiten mit meinen Theoriekollegen, aber okay.
Karkowsky: Okay. Also, was glauben Sie denn, wann ist es soweit, 2013? Ich habe gelesen, dann erst wird der Teilchenbeschleuniger auf Volllast fahren.
Heuer: Ja, wir werden jetzt zwei Jahre bei etwa sieben TeV, also bei der halben Energie, laufen, vielleicht auch etwas höher gehen im Laufe der Zeit, aber sicherlich nicht auf die volle Energie. Dafür müssen wir die restlichen Verbindungen, das sind immerhin 10.000 Verbindungen dieser Art im gesamten Beschleuniger vorhanden, die müssen wir stabilisieren. Dazu müssen wir eben Zugang haben, und deswegen haben wir diese neue Art des Betriebs gewählt. Normalerweise wird ein Beschleuniger dieser Art sieben oder acht Monate im Jahr betrieben und steht dann fünf bis vier Monate still für Wartungsarbeiten und für Verbesserungsarbeiten, das ist eine ganz normale Sache. Wenn Sie so eine Maschine haben, die Sie bei minus 271 Grad betreiben, dann dauert es schon einen Monat, um die Maschine von dieser Betriebstemperatur auf Zimmertemperatur aufzuwärmen und auch entsprechend wieder abzukühlen. Das heißt, von diesen vier bis fünf Monaten Wartungszeit verlieren Sie schon mal zwei. Es macht also gar keinen Sinn, in dieser Art den Beschleuniger zu betreiben. Dann laufe ich lieber doppelt so lange und habe dafür einen doppelt so langen Wartungszeitraum.
Karkowsky: Sie hören im "Radiofeuilleton" den Generaldirektor des CERN höchstpersönlich, Rolf-Dieter Heuer. Er erklärt uns das morgige Experiment, wenn nämlich der Teilchenbeschleuniger wieder anläuft. Herr Heuer, Sie arbeiten da mit einer Riesenmaschine, 27 Kilometer misst der Ring – was ist es denn ganz genau, was Sie da morgen in Bewegung setzen, wie sieht Ihr Experiment aus?
Heuer: Es ist eigentlich ganz einfach: Es fängt mit einer Flasche Wasserstoff an. Eine kleine Druckflasche Wasserstoff, Sie nehmen die Wasserstoffatome, extrahieren daraus den Kern durch Anregung, und dann beschleunigen Sie diesen Kern – das ist das Proton –, beschleunigen Sie diesen Kern in verschiedenen Vorbeschleunigern am CERN bis auf eine bestimmte Energie, das sind in diesem Fall ein halbes TeV, knapp ein halbes TeV, und schießen die dann in den LHC ein, beschleunigen die hoch. Sie nehmen zwei Pakete, die laufen einmal im Uhrzeigersinn, die anderen Pakete im Gegenuhrzeigersinn, und Sie bringen die an vier Stellen, wo die großen Messgeräte installiert sind, dann zur Kollision.
Karkowsky: So ein Proton ist ja nicht besonders groß. Wie schaffen Sie es ...
Heuer: Ja, ein Proton ist nicht so besonders groß, nein.
Karkowsky: Wie schaffen Sie es denn, dass die da wirklich auch zusammenstoßen?
Heuer: Ja, das ist die Kunst der Beschleunigerphysiker. Ich glaube, unser Beschleuniger-Direktor hat es sehr schön verglichen: Es ist, also ob Sie zwei Nadeln überm Atlantik zusammenstoßen lassen wollen. Das ist, glaube ich, ein ganz guter Vergleich. Wir haben ja Messinstrumente, die sehr genau die Position dieser Protonenpakete messen, in der Strahlröhre. Und durch ein kleines Steuern der Magnetelemente können Sie dann den Strahl ein kleines bisschen verschieben in allen Richtungen, und das geht so genau, dass Sie diese Pakete der Protonen aufeinanderschießen können, und dann treffen sich ab und zu zwei von diesen Biestern.
Karkowsky: Und ist das, was Sie da morgen simulieren, vergleichbar mit dem Urknall?
Heuer: Es ist nicht vergleichbar mit dem Urknall, es kommt dem Urknall relativ nahe, aber es ist noch weit weg vom Urknall, obwohl es zeitmäßig relativ nahe dran ist. Sie haben einfach in einer dieser Kollisionen, wenn so zwei Protonen aufeinanderstoßen, haben Sie eben eine sehr hohe Energiedichte und können dann eine Reaktion erzeugen, die den Verhältnissen entspricht, wie es kurz nach dem Urknall war, und aus den Teilchen, die Sie dort erzeugen und der Verteilung der Teilchen können Sie eben Rückschlüsse auf das Verhalten des Universums derzeit ziehen.
Karkowsky: Ich habe gelesen, Sie sind auf der Suche nach dem Higgs-Teilchen. Ist das der größte Bestandteil des Experiments morgen?
Heuer: Das ist einer der wesentlichen Bestandteile. Schauen Sie mal, wir haben in den letzten Jahrzehnten ein wunderbares Modell in der Teilchenphysik – es wurde nicht nur erdacht, sondern auch getestet –, und dieses Modell, das hat noch einen fehlenden Baustein, und das ist dieses Higgs-Teilchen. Das ist nämlich der Mechanismus, den wir suchen, der den Elementarteilchen Masse gibt. Den haben wir noch nicht gefunden. Und wenn es dieses Higgs-Teilchen gibt, dann wird es am LHC gefunden werden, denn der LHC überdeckt den gesamten erlaubten Massenbereich für dieses Teilchen. Dann hätten wir das letzte fehlende Mosaiksteinchen, und zwar das Wichtigste des Standardmodells gefunden. Aber darüber hinaus suchen wir noch nach ganz anderen Dingen, denn dieses Standardmodel erklärt gerade mal vier bis fünf Prozent der Materie und Energiedichte des Universums. 95 Prozent sind, so nenne ich es mal, dunkel. Ein Viertel ist dunkle Materie, sie klumpt wie normale Materie, wechselwirkt aber kaum mit der normalen, und 75 Prozent, drei Viertel, sind dunkle Energie, die das Universum auseinandertreibt. Und ich erhoffe mir wirklich in den nächsten paar Jahren das erste Licht in dieses dunkle Universum.
Karkowsky: Der Weltuntergang wurde vom Bundesverfassungsgericht verschoben, aber ab morgen wird im Teilchenbeschleuniger LHC im CERN-Forschungszentrum wieder mit Protonen geschossen. Warum das da geschieht, das hat uns der Generaldirektor des CERN erklärt, Rolf-Dieter Heuer. Ihnen danke für das Gespräch!
Heuer: Bitte schön!