Spektrum Spezial - Grenzfragen der Teilchenphysik

Im April 2018 habe ich gemeinsam mit mehr als 50 Spektrum-Abonnenten das Gelände des DESY in Hamburg erkundet. Bei der geführten Tour sind wir in den sechs Kilometer langen unterirdischen Ring des stillgelegten HERA-Teilchenbeschleunigers vorgedrungen, an dem Physiker bis 2007 das Innere von Protonen untersucht haben. Jedes Edelstahlrohr, jeder gewaltige Elektromagnet mit seinen armdicken Kupferwindungen befindet sich noch an der gleichen Stelle. Lediglich die haushohen Detektoren in der Experimentierhalle sind teilweise abgebaut. Dort wanderten unsere Blicke über zahllose Platinen und Leitungsbündel. »Stellen Sie sich nur einmal vor, jedes der Kabel wurde von einem Menschen angeschlossen«, raunte mir einer der Teilnehmer zu. Darauf schoss mir durch den Kopf: »Und wenn etwas nicht funktionierte wie geplant, musste irgendein armer Kerl die Fehlerquelle suchen.« Woher wissen die Experimentatoren eigentlich, was ein Fehler ist und was ein echter, aber unerwarteter Effekt? Teilchenphysiker untersuchen mit immer komplexeren Maschinen unvorstellbar kleine Dinge. Was genau messen die Wissenschaftler da überhaupt noch – und wie sicher können sie sein, dass das Gemessene eine reale Bedeutung hat (S. 70 und S. 77)? Unsere Führerin sah das weniger philosophisch. Sie erzählte, dass es ihr als Datenanalystin vor allem darauf ankomme, Zahlenreihen zu erhalten und mit den Modellen zu vergleichen. Die Physiker an den Geräten wiederum müssen wissen, wonach sie Ausschau halten sollen. Doch wer ist schuld, wenn ein Experiment nicht das erbringt, was beide Seiten erwartet haben? Hat die Theorie falsche Vorhersagen geliefert, oder stammen die unpassenden Werte von einem trügerischen Versuchsaufbau (S. 60)? Die für HERA Verantwortlichen haben seinerzeit entschieden, den Beschleunigerring nicht zu demontieren, sondern als Museum zu konservieren. Weniger aus Nostalgie, sondern – wie wäre es in Hamburg auch anders zu erwarten gewesen – kaufmännisch motiviert. Der Wert der Bauteile hätte den Aufwand nicht aufgewogen. Ähnlich nüchtern gehen Teilchenphysiker trotz diverser Ungereimtheiten mit dem Standardmodell um. Es beschreibt angesichts der berüchtigten Dunklen Energie und Dunklen Materie nur fünf Prozent des Universums. Bei denen funktioniert es aber ziemlich gut. Auf der Suche nach den restlichen 95 Prozent erscheint der pragmatischste Weg: Nicht einreißen, sondern darauf aufbauen, mit Fehlern umgehen lernen und schauen, was passiert. Gespannt auf die restlichen 95 Prozent Ihr Mike Beckers, Spektrum der Wissenschaft.