HV goes CERN 15.3.2017

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CERN

Bericht und Photos: Minh Tran

Das CERN ist das weltweit grösste Forschungszentrum für Teilchenphysik. Hier befindet sich der LHC, dessen Ergebnisse uns dem Rätsel vom Ursprung des Universums vor Milliarden von Jahren ein Stück näherbringen soll. Es ist eine faszinierende Welt, ein utopischer Ort, eine Stätte, an der die Grenzen des technisch Machbaren und des real Verstehbaren zum Alltag gehören – kaum verwunderlich also, dass die ETH Hochschulversammlung der Einladung von Prof. em. Felicitas Pauss folgte, in die Welt der Atome einzutauchen.

Anreise: vollzählig, pünktlich und gut gelaunt

15 Mitglieder der Hochschulversammlung (HV), die aus vier Ständen besteht, versammelten sich am 15. März um 7:00 Uhr am Zürich HB. Die Zugfahrt nach Genf dauert ca. drei Stunden. Die ausgelassene Stimmung erreichte ihren Höhepunkt, als Andrea Heinzelmann, die den Ausflug im Auftrag von Prof. Werner Wegscheider, dem Präsidenten der HV, organisierte, Gipfelis hat kursieren lassen. Neben dem eigentlich intellektuellen Akt der Exkursion zum CERN (Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire) spielte das leibliche Wohl eben auch eine wichtige Rolle. Zudem nutzten die Gleichgesinnten die Zeit, um einander von einer ‚anderen‘ Seite kennenzulernen und sich über bestimmte Themen ausgiebig auszutauschen. Am Zielort nahmen Prof. Felicitas Pauss und Prof. Günther Dissertori die Gruppe in Empfang.

CERN: vom Universum zu den Elementarteilchen

Prof. Pauss gab der Gruppe zunächst einen Überblick über die Geschichte, Struktur und Forschungsbereiche des CERN, das 1954 vor allem unter dem Motto «Wissenschaft für den Frieden» gegründet worden war.

Das CERN ist zudem die Heimat des Large Hadron Collider (LHC). Dieser 27 km lange und damit grösste Teilchenbeschleuniger der Welt verstärkt Hadronen (z.B. Protonen) auf Beinahe-Lichtgeschwindigkeit und bringt sie an vier Stellen zur Kollision. An diesen vier Punkten befinden sich Detektoren (ATLAS, CMS, LHCb, ALICE, TOTEM, LHCf), um die Wechselwirkungen der entstehenden Elementarteilchen zu analysieren. Hier werden schwarze Löcher simuliert und die Geheimnisse der kleinsten Teilchen im Universum untersucht.

Als Höhepunkt plante ETH-Professor Dissertori die Begehung der sich 100 m unter der Erdoberfläche befindenden Kaverne und vor allem des CMS (Compact Muon Solenoid), mit dem der Nachweis des Higgs-Boson-Teilchens erst möglich war. Als sich die Gruppe just in den unterirdischen Hohlraum hinab begab, teilte ihr Prof. Dissertori mit, dass die Ventilation ausgefallen sei und damit auch der Luftausgleich und die naheliegenden Lifte. Somit blieb dann nur der Gang durch den Ausstellungs- und Kontrollraum des LHC, der sich wie auf der Kommandobrücke einer Weltraumstation anfühlte. Auf Dutzenden von Monitoren sind Farbgrafiken und Zahlenreihen zu sehen.

Im Gebäude SM-18 hob Dr. Klaus Freudenreich, ehemaliger Forscher an der ETH und am CERN, die Funktion der Magnete hervor: Um die Teilchen auf dem vorgegebenen Radius im LHC zu halten, werden 1232 supraleitende Dipolmagnete eingesetzt. Sie erzeugen zwischen den Polen ein homogenes Magnetfeld, dessen Feldlinien parallel und gleichmässig zueinander verlaufen. Wenn Protonen im LHC mit der Leistung von ungefähr 3,1 Milliarden Atomkraftwerken mittels Magnetkraft beschleunigt werden und sie aufeinanderprallen, dann bündeln die Protonen in ultrakurzer Zeit auf ultrakleinem Raum eine so hohe Energiedichte, wie es sie zuletzt ein paar milliardstel Billiardstelsekunden nach dem Urknall gab.

Nachdem die Suche nach dem ‚Gottesteilchen’ und demzufolge auch der Bauplan des Universums nun erfolgreich abgeschlossen worden waren, widmen sich die Teilchenphysiker u.a. dem noch bekannten Phänomen der dunklen Materie oder der Asymmetrie im Verhalten von Materie und Anti-Materie. Am späten Nachmittag zeigte Prof. Michael Doser in Halle 193, der Antimatter-Factory, interessante Projekte zur Antimaterie, wie z.B. die ALPHA- und AEgIS-Experimente.

Ausklang: ohne Offenheit und Transparenz geht es nicht

Frau Pauss beendete ihren Vortrag am Morgen mit den Worten: «Es gibt mehr Atome in Ihrer Fingerspitze als Sterne im Universum …» Im Grunde ist die Welt voller schöner Dinge, die man gerne verstehen oder nachbauen würde können.

In diesem Wissenschaftsuniversum des Teilchenphysikers sind die Maschinen aussergewöhnlich gross, die Teilchen auffallend klein, die Computer äusserst schnell und die Menschen besonders – sie gehen «bis ans Limit», um die verborgenen Geheimnisse, die Bausteine des Weltalls zu entschlüsseln und den Kosmos als Ganzes zu begreifen.

Diese enorme Leistung lässt sich nur erreichen, wenn vor allem zwei Gebote herrschen: die Prinzipien der Offenheit und Transparenz. Dass das CERN seine Offenheit lebt, erkennt man an den Mitarbeiter/-innen aus verschiedenen Ländern mit unterschiedlichsten Kulturen. Louis de Broglie (1892-1987), Physik-Nobelpreisträger von 1929, bezeichnete die Forschungsstätte als «an engine for peaceful collaboration across borders».

Durch das Wissenssharing «on the job» entsteht mehr als die Summe des Wissens des Einzelnen. Darüber hinaus verpflichtet der Grundsatz der Transparenz zu Verhaltensweisen, die Arbeitsabläufe durchschaubar zu machen, ein Ergebnis nicht einfach als Black-Box-Prozess zu präsentieren, sondern auch zu verdeutlichen, wie das Resultat erreicht wurde. Diese Kultur hinterliess bei den Mitgliedern der HV nicht nur einen prägenden fachlich-kompetenten, sondern auch einen ehrlichen, verantwortungsvollen Eindruck – der Besuch beim CERN: in jeglicher Hinsicht ein «bereicherndes» Erlebnis!

Die HV dankt Prof. Pauss, Prof. Dissertori und dessen Doktorierenden sowie Dr. Freudenreich und Prof. Doser herzlich für den unvergesslichen Besuch und für beeindruckende Einsichten in den neuesten Stand der Experimentalphysik.

 
 
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25.05.2017
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