Unterwegs

CERN – Reflexionen von Lisa und Gerhard

»Woher kommen wir? Wer sind wir? Wohin gehen wir?«

CERN – jenes gelobte Land…

Gerhard:Gibt es in der Schweiz eigentlich eine Ausfuhrbeschränkung für Schokolade, Lisa?
Lisa: Warum? Wenn, dann ist es eh schon zu spät; oder willst du im Nachhinein ein schlechtes Gewissen wegen illegaler und industrieller Ausfuhr… Aber wenn du schon mal auf die Physikreise nach Genf anspielst – wahrscheinlich eh mehr wegen der Physik, als wegen der Schokolade, die du ja sowieso an andere Mädchen verschenkt hast – so lass uns gleich zur Sache kommen…
Gerhard (seine Pupillen vergrößern sich) – kraftvoll springt er aus der Badewanne: Heureka! Reden wir übers Cern.
(Beide wenden sich zum Publikum und beginnen abwechselnd zu erklären)

Cern – das ist Abkürzung für »Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire« und meint im Wesentlichen die Genfer Forschungseinrichtung der internationalen Organisation für Hochenergie- und Kernphysik – für alle Nicht-Franzosen. Offiziell wurde sie 1954 mit dem Ziel der Grundlagenerforschung im Bereich der Nuklearphysik gegründet. Außerdem will sie Aufschluss über die Entstehung der Materie gewinnen.

Auf alle Fälle kostet es schweine-viel Geld; 1995 belief sich das Jahresbudget von CERN auf 910 Millionen Schweizer Franken und ist heute sicher noch viel höher, weil die Bauen ja jetzt diesen Mega-Beschleuniger. »LHC« wird er genannt und ist wahrscheinlich bis 2006 fertig – aber dazu später…
(zu Lisa wendend) Das war ja auch der Grund, warum wir die unterirdische Anlage nicht besichtigen haben können.

…für die Physiker und Ingenieure einer Welt, die von ihnen mit kolossalen Ansammlungen von Wissen und High-Tech aus den Angeln gehoben wird.
Dieses Forschungszentrum ist weltweit das größte seiner Art.

Hier befinden sich Teilchenbeschleuniger, durch die Elementarteilchen (z. B. Elektronen, Protonen, Ionen) auf extrem hohe Geschwindigkeiten beschleunigt werden können. Das Ergebnis des Zusammenstoßes dieser Teilchen wird mit Teilchendetektoren aufgezeichnet und lässt Rückschlüsse auf den Aufbau der Materie zu.

Lisa: Das ist, wie wenn zwei Autos zusammenfahren und irgendwer rekonstruiert dann den Vorgang, indem er die Wrackteile aufsammelt.
Gerhard: Sogar noch viel interessanter: Denn es kann in der Teilchenphysik auch vorkommen, dass die Wrackteile viel größer als die ursprünglichen Teile sind.
Lisa: So wie wenn zwei VW Golf1 GTI zusammenfahren und dann liegt auf einmal ein toter LWK auf der Straße.
Gerhard: In etwa ja, aber es entstehen auch ganz andere Teilchen dabei, die nicht einmal Masse besitzen.
Lisa: Also die aufsteigenden Seelen der toten GTI-Fahrer.
Gerhard: Besser hätte ich das auch nicht sagen können…

Die Beschleunigung dieser Teilchen findet mittels starker Magnetfelder in einem kreisförmigen Tunnel statt, der sich 100 Meter unter der Erde befindet und eine Länge von 27 Kilometern aufweist. Das Ganze sorgt jedenfalls für Arbeit für 7000 Leute.

Lisa: Ich habe die zwar gesehen, aber ich könnte gar nicht sagen, ob diese Leute irgendwie anders sind? – (Ihr überlegender Blick wandelt sich langsam zu einer besorgten Miene) – die sind doch nicht gefährlich!?
Gerhard (erhebt sich, schnürt den Gürtel seines Bademantels enger zusammen und fängt mit vortragsträchtiger Stimme an zu erklären): Weißt du – ich habe es mein ganzes Leben schon immer geahnt, aber erst im CERN den empirischen Beweis bekommen – es gibt da einen Unterschied, den ich dir gerne schildern würde. Aber zuvor – um deine Frage einmal zu beantworten – sie sind natürlich nicht gefährlich, und es sind sehr viele verschiedene Berufsgruppen und Nationen am CERN vor Ort vertreten, aber da es sich dabei um eine sehr aufwendige Form der Forschung handelt, arbeiten unzählige Institute vieler Universitäten über das Internet am CERN mit. So ist zum Beispiel das Web dort entwickelt worden um die Kommunikation zu erleichtern.
Aber was ich eigentlich für dich darlegen wollte: Physiker ist nicht gleich Physiker. Und – Schätzchen – du solltest dich in Acht nehmen. Die Klassischen lassen sich zumindest noch auf fixe Orts- und Zeitangaben festlegen, was man von Quantenphysikern nicht als sicher annehmen darf. Aber was die Quantenphysiker besonders gefährlich für dich, Lisa macht – ihre Lieblingsbeschäftigung – Streuexperimente.

Einer Pilgerfahrt in das internationale Forschungsparadies an der Grenze zwischen Schweiz und Frankreich unterzogen sich insgesamt 12 Leute aus den 5. bis 8. Klassen und deren Begleitpersonen Mag. Veronika Rüdegger und Mag. Markus Binder. Zwei Nächte in den Bettladen der österreichischen Bundesbahn und ein Aufenthalt in einer Genfer 20€-pro-Nacht-plus-»Frühstücksbuffet« Jugendherberge spannten den Rahmen für die physikalischen Haupttermine am 17. und 18. Februar. Der erste Tag war durch den Besuch der sehr interaktiven Dauerausstellung »Microcosm« im CERN-Areal geprägt, der nebenstehend abgebildet ist.

Beim Betreten der »Lobby« lenkte eine Plasmakugel von den anderen Interaktivitäten ab, obwohl diese nicht nur aus Oberfläche und Spannung bestehen, sondern Miniaturexemplare der experimentellen Arbeitstiere anfänglich moderner Physik boten (Rutherford’sches Goldfoliending, div. Geiger-Müllerzähler und ein Myonenmessgerät).

Etwas weiter im Inneren trafen wir auf ausrangierte Hardwareteile älterer Experimentaleinrichtungen. Darunter jede Menge Teilchendetektoren, Computer, Teile von Beschleunigerspulen und Wandtafeln. Mittags wurde dann in einer Kantine…

Lisa: Kannst du dich noch an die Kantine erinnern?
Gerhard: Du meinst die mit dem »Dackelverbot« und den einigen hundert Sitzplätzen mit der riesigen Auswahl an allem Möglichen zu essen? Dort wo man schon am Strahlen der Augen der Anwesenden erkennen konnten, ob es Wissenschaftler oder Touristen sind?
Lisa: Eigentlich wollte ich ja nur auf das das Dackelverbot hinaus. Dieses Schild an der Tür! Kein Wunder, dass Physiker eine Abneigung gegen solch gebaute Hunde haben. Die müssten ja nach den Gesetzen der Statik in der Mitte durchbrechen…

…im CERN-Areal gespeist und danach ging es mit dem Bus zurück in die 25 Minuten entfernte »innere« Stadt. Dort konnte Genf individuell erkundet werden; einige Stunden später: Versammlung zum gemeinsamen Abendmahl.

Der zweite und letzte Tag war nun CERN besonders gewidmet. Am Vormittag genossen wir die offizielle Führung eines Teilchenphysikers, eingeleitet von einem theoretischen Einführungsvortrag, der auf die allgemeine Stellung der Grundlagenforschung…

Lisa: Und was bedeutet die Elementarteilchenphysik jetzt für uns?
Gerhard: Naja, sie liefert Grundlagen zu einem besseren Verständnis der Welt. Sozusagen das, was die Welt im Innersten zusammenhält.
Lisa: Wir stoßen also auf grundlegende Fragen: Woher kommen wir?
Gerhard: Wer sind wir?
Lisa: Wohin gehen wir?
Gerhard: Warum ist der Dunst über der Erde ein Prisma, das den weißen Glutstrahl der Liebe in einen Regenbogen bricht?
Lisa: Aber was hat das Higgs-Teilchen damit zu tun?

…und Teilchenphysik einging und auch speziell auf den LHC (besonders großer Beschleunigerring, der 2005 fertig gestellt sein sollte) verwies. Nach der Theorie ging es dann mit einem 14-Sitz-Bus unter anderem auch zu einer Art Produktionshalle, in der zukünftige Detektoren, Beschleunigerspulen, und jede Menge anderer Einzelteile für den LHC hergestellt bzw. zusammengeschraubt werden.

Heinz Stockinger – selbst einst Schüler unserer Schule und seit 8 Jahren Informatiker am CERN – führte uns nach einem erneuten Mittagessen in der riesigen Kantine in Regionen, die nicht in der offiziellen Besichtigung inkludiert waren. Darunter war auch ein kleiner Trip…

Gerhard: Das war ein Schreck – als die Veronika auf einmal mit dem Heinz abgedüst ist…
Lisa:… im weißen Sportwagen seiner »Arbeitskollegin«…
Gerhard:…über die Grenze nach Frankreich – mit einem diesem roten »Physiker-Diplomaten-Autokennzeichen«…

…nach Frankreich zu einer »Eingrabung« eines Detektors, der durch ein ca. 100m tiefes Loch in den Beschleunigertunnel eingegliedert werden wird. Zurück im schweizerischen Teil von CERN konnten wir auch einen Blick auf die Rechenanlagen werfen, deren gigantische Ausmaße hauptsächlich durch die mit ihnen durchgeführten Auswertungen diverser Experimente bedingt sind.

Am Abend brachen wir vom Genfer Bahnhof zu unserer 15-stündigen Heimreise auf, die uns in jene Region zurückführte, die in den 70er Jahren schon beinahe als alternativer Standort für CERN gedient hätte.

Weiterführende Links

➛http://www.cern.ch

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