Unser rasender Wissenschaftsreporter Martin Sachwitz berichtet von einem der verstrahltesten Forschungsraves, jetzt schnöde gestoppt. Der Elektron Positron Beschleuniger (LEP) im CERN ist tot. Abgewürgt, bevor er es finden konnte - das Higgs Teilchen. Jetzt wissen wir zwar, dass unsere Welt aus drei und nur drei Teilchenfamilien aufgebaut ist. Aber nicht warum.
Text: Martin Sachwitz | aus De:Bug 44

| Die Sendung mit der Maus

Higgs, ein Teilchen ist nicht zu fassen
Es war live und ich war dabei

Endgültig abgeschaltet wurde Ende letzten Jahres nach über einem Jahrzehnt Betrieb der Elektron Positron Beschleuniger LEP im Kernforschungszentrum CERN nahe Genf. Es war eine außerhalb der sogenannten Community recht stille Beerdigung eines milliardenschweren Projekts. Stilvoll gab es zum Finale noch ein letztes Aufbäumen – die Sterbehilfe wurde für 2 Monate hinausgeschoben – aber das von vielen Beteiligten erhoffte Wunder blieb aus. Die Anzeichen für die Entdeckung des mystischen Higgs-Teilchens (mit Nobelpreisgarantie) bestätigten sich nicht. Und damit aus, vorbei, das war’s gewesen.

Ja, was ging da eigentlich ab?

Pünktlich und gar nicht zufällig zum 200sten Jahrestag der Erstürmung der Bastille wurde Herr Mitterand, Frankreichs Übervater dieser Zeit, zur Eröffnung von LEP per Helikopter eingeflogen. Fast hätte es, ob der gigantischen Sicherheitsmaßnahmen, einen Fehlstart für LEP gegeben, denn die eigentliche Mannschaft für Beschleuniger und Detektor hatte es schwer, durch den Cordon sanitaire, die hermetische Abriegelung, zu kommen. Vorangegangen war eine längliche Bauzeit, in der ein 27 km langer kreisförmiger Tunnel gebuddelt, Tausende Magnete um das Strahlrohr des Beschleunigers Mikrometer genau positioniert und vier große Detektoren zusammengebastelt wurden. Jedes dieser vier Experimente stellte praktisch ein Industrieunternehmen dar. Unsere Arbeitsgruppe war Bestandteil eines Teams, das Sam Ting leitete. Er war 12jährig mit seinen Eltern aus China nach Amerika eingewandert – bar jeder Lese- und Schreibkünste. Mit 17 hatte er ein Stipendium einer Top US-Uni. Den Nobelpreis bekam er Anfang der 70er Jahre für die Entdeckung eines Teilchens, das eine neue, dritte Teilchenfamilie manifestierte. Noch zögerlich, dies zu veröffentlichen, soll eine seiner Mitarbeiterinnen, Madame Wu, das damals sensationelle Ergebnis beim Lunch in der Kantine ausgeplaudert haben. Und so lautet der Name des neuen Teilchens nicht mehr schlicht J, ähnlich dem chinesischen Zeichen für Ting; ein zweiter amerikanischer Vater fand sich und repräsentierte gleichzeitig die Ergebnisse unter dem griechische Symbol Psi. Der resultierende Doppelname J/Psi wurde jedoch in der Ting Gruppe aus naheliegenden Gründen tunlichst vermieden. Zur Working Class der Softies und Hardware-Typen war Ting von ausgesuchter Höflichkeit. Ganz asiatisch ließ er es sich nicht nehmen, Kaffee oder Tee bei Arbeitsbesprechungen persönlich zu servieren – mit einem bohrenden, prüfenden Blick. Die Profs, Fürsten an den Unis, ließen sich wie Erstklässler kommandieren – Herr Oberlehrer Ting schritt bei Generalmeetings mit einigen Hundert Teilnehmern hoheitsvoll durch die Reihen und wehe, da gab es aufmüpfige Blicke seiner Untertanen oder Zeitung lesende Desinteressierte.

Gehe zurück zum Start – 14. Juli ’89.

Letztlich wird durch hochenergetische Beschleuniger der (theoretische) Anfang der Welt, also der Big Bang, möglichst nahe nachempfunden. Und wie immer zu solch einer Begebenheit wurden Stimmen laut, die vor einer Weltkatastrophe warnten. In einem entstehenden Schwarzen Loch könnte die Erde verschlungen werden. So etwa wie Edward Teller, liebevoll der Vater der Wasserstoffbombe genannt, 1942 vor einer Zündung der geplanten Atombombe warnte. Nicht, dass ihn moralische Bedenken getrieben hätten. Er war nur der Meinung, da müsste mit einem Schlag (zusammen mit ihm) die gesamte Erdatmosphäre verbrennen. Rechnungen zeigten in beiden Fällen, dass bei Weitem die entwickelten Energien nicht ausreichen. Hoffentlich gibt es da keinen kleinen Rechenfehler – für’s nächste Mal. 20 Millionen Z-Teilchen wurden durch LEP erzeugt und in den Detektoren nachgewiesen. So der Erfolgsbericht. Die Z-Teilchen, vom Standard Modell vorhergesagt, vermitteln die schwachen Kräfte, die beispielsweise für die Radioaktivität verantwortlich sind. Einige Jahre früher hatte Carlo Rubbia für den Nachweis dieser Teilchen den Nobelpreis bekommen. Ich hatte die Nächte raubende, durch Selbstausbeutung gekennzeichnete Ehre, in Rubbias Gruppe mitarbeiten zu dürfen. Üblicherweise nannten wir alle ihn Carlo, wurden aber meist mit dem Nachnamen angeredet. Nur wenn der Fürst gute Laune hatte (selten) oder er persönlich etwas für ihn Wichtiges wollte (noch seltener), dann kam für wenige Augenblicke so etwas Unerhörtes wie Gleichberechtigung auf. Rubbia gehörte zu den wenigen Menschen, die mit einer Hand IC’s löten und gleichzeitig mit der anderen Hand Integrale lösen können. Jedes Mal, wenn die Nobelpreisgewinner des laufenden Jahres verkündet wurden, war der große Meister wochenlang schlechter Stimmung – bis auch er es geschafft hatte. Wöchentlich zwischen Boston und Genf pendelnd, suggerierte er uns seine ständige Anwesenheit – big brother is watching you. Einer seiner Lieblingsphrasen: Du kannst machen, was du willst, Segeln gehen oder auch Ski fahren oder was weiß ich, aber wenn du morgen früh nicht deine Arbeit fertig in meinem Büro ablieferst …. Übermüdet und manchmal auch erfolgreich stand man morgens auf der Matte des leeren Büros – Carlo war natürlich schon wieder weggedüst. Mit LEP wurden Rubbias Z-Teilchen mit höchster Präzision vermessen, nebenbei festgestellt, das unsere Welt aus drei und nur drei Teilchenfamilien aufgebaut ist – wieder eine neue, unbeantwortete Frage: warum nur drei? Zehn Jahre schon gibt es dank LEP massenhaft Publikationen mit seitenlangen Autorenlisten; ganz witzige Nebeneffekte wurden entdeckt wie die Messung der Gezeiten hervorgerufen durch den Mond, Erdbeben in der Türkei oder den Einfluss des weit weg vorübereilenden Hochgeschwindigkeitszugs TGV – LEP sieht das alles. Doch der richtige Knüller fehlte – die Entdeckung des Higgs Teilchens, das uns die Ursache der verschiedenen Teilchenmassen erklären soll. Eine Entdeckung wäre zwar eine Sensation, jede Dorfzeitung würde sie melden, aber alles andere als überraschend.
Die Veröffentlichungen (nur der tatsächlich gemessene Massenwert musste noch eingetragen werden) lagen schon in den Schubladen eines jeden Experiments; die entsprechenden gelehrten Erklärungen sind immer noch abrufbereit vorhanden.

Was zum Teufel ist Higgs?

Fällt der Name des Schotten Peter Higgs, dann bekommen einige Theoretiker noch heute arge Kopfschmerzen und schlimme Neidgefühle. Der hat doch nichts aber auch nichts gemacht, außer eine einzige Idee mal zufällig zu haben; und das schon Anfang der 60er Jahre. Und seitdem ist Funkstille, wie auch vorher schon – so das einhellige Credo. Ob nun Herr Higgs beim Einkaufsbummel in überfüllten Warenhäusern oder beim Bettenmachen seine Idee hatte, der Rest der Physikwelt musste zähneknirschend akzeptieren, dass keiner einen besseren Vorschlag hat. Für eine prägnante, auch noch verständliche Darstellung dieser Idee hat vor Jahren das englische Ministerium für Wissenschaft einen Preis ausgelobt, meines Wissens ohne Erfolg. Versuchen wir’s trotzdem. Funktionieren soll die Sache etwa so: Die ganze Welt, wirklich die ganze, soll erfüllt sein mit einer Art Suppe, Feld genannt. (Erinnert fatal an den in Grund und Boden verdammten mittelalterlichen Äther, das unendlich beseelte Kraftfeld, das Weltall und alle Körper durchdringt – aber sei es drum.) Wie die Erdanziehung als Quelle die Erde hat, so ist die Ursache dieser Feld-Suppe ein nach Peter Higgs benanntes Teilchen. Und nun kommt’s – jedes Mitglied der drei Teilchenfamilien spürt die Suppe verschieden stark. Stellen wir uns einmal Homer Simpson beim shoppen vor, so mit prallen Einkaufstaschen, dickem Pelzmantel und schweren Stiefeln, rempelnd und rülpsend durch die normalerweise immer im Wege stehenden Schnäppchenjäger – die Suppe – Mutter Marge hinterher keuchend. Skateboarder Tony Hawk dagegen hat (fast) keine Mühe, grindend und mit einem Ollie problemlos durchzukommen. So einfach soll das sein. So bekommen die Teilchen verschiedene Massen zugeteilt – Schwergewicht Homer und Leichtgewicht Tony. Fehlt nur noch das Objekt der Begierde – Peter Higgs Teilchen.

R.I.P.

LEP hatte seine Schuldigkeit getan, die Totengräber standen bereit. Der Tunnel sollte komplett ausgeschlachtet werden, um Platz für den Nachfolger, die Protonenmaschine LHC, zu machen. Die Zeitpläne waren mit vielen Unternehmen vereinbart, da gab es kurz vor dem technischen Dahinscheiden von LEP in einigen Experimenten Anzeichen des so begehrten Teilchens. Stoppt man LEP und finden die Amerikaner später mit ihrem Beschleuniger Tevatron das Gesuchte, ja dann wäre die Blamage da. Fährt man LEP weiter, so drohen riesige Konventionalstrafen durch die wartenden Firmen. Der Kompromiss war ein Zubrot von zwei Monaten – ohne Erfolg. Seit dem 2. November 2000, 8:00 Uhr, ist LEP tot.

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Elektronische Lebensaspekte.