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WISSENSCHAFT: «Physik sucht und findet Spielregeln»

Weshalb sollten wir uns mehr mit Naturwissenschaften beschäftigen? Ein Top-Physiker mit ­Luzerner Wurzeln bringt es ­ auf den Punkt.
Formeln bestimmen sein Leben: Hans Peter Beck (50), Physiker mit Wurzeln in Weggis, arbeitet seit 1997 am Cern, der Europäischen Organisation für Kernforschung. (Bild: Philipp Zinniker)

Formeln bestimmen sein Leben: Hans Peter Beck (50), Physiker mit Wurzeln in Weggis, arbeitet seit 1997 am Cern, der Europäischen Organisation für Kernforschung. (Bild: Philipp Zinniker)

Interview Ismail Osman

Forscher aus der ganzen Welt arbeiten bei der Europäischen Organisation für Kernforschung (Cern), die sich bei Meyrin im Kanton Genf befindet. Mit Hilfe grosser Teilchenbeschleuniger ergründen sie den Aufbau der Materie. Einer der Forschenden ist Hans Peter Beck (50), Physiker mit Wurzeln in Weggis, seit 2006 Dozent am Physikalischen Institut der Universität Bern. Am 9. August präsentiert er im Open-Air-Kino den Film «Particle Fever» (siehe Verlosung). Dieser dokumentiert die Suche nach dem Elementarteilchen Higgs-Boson. Im Gespräch mit unserer Zeitung verrät Beck, was er mit einer 7000 Tonnen schweren Digitalkamera macht und weshalb ihn Regenbögen noch immer faszinieren.

Hans Peter Beck, was bewegt einen Buben aus Weggis dazu, sich mit physikalischen Gesetzen zu beschäftigen?

Hans Peter Beck: Am Anfang steht einfach die Neugier. Wieso ist der Himmel blau? Wieso kommt Strom aus der Dose? Ich wollte verstehen, wie die Welt um mich herum funktioniert. Dass das Physik heisst, wusste ich damals noch nicht.

Wie hilft Ihnen die Physik, die Welt zu verstehen?

Beck: Können Sie Schach spielen?

Ja. Hilft mir das?

Beck: Das tut es. Physik sucht und findet die Spielregeln, die im Universum gelten. Wenn Sie diese kennen, macht das Spiel Sinn. Sie können sich vorstellen, was ein Spielzug oder Ereignis bewirken wird. Sie wissen, welche Spielzüge unsinnig und den Regeln entsprechend verboten sind. Trotzdem können Sie deswegen nicht ganze Schachpartien vorhersagen. Genauso wenig können Sie den detaillierten Verlauf eines Systems exakt prognostizieren.

Seit 1997 arbeiten Sie am Cern. Die Einrichtung scheint auf Physiker eine magische Anziehungskraft auszuüben. Können Sie mir die erklären?

Beck: Zunächst beeindruckt mich die schiere Dimension dieser Einrichtung. 3000 Physiker sind beteiligt und haben die letzten 20 Jahre gebraucht, um die Maschine aufzubauen, mit der wir jetzt arbeiten.

Sie meinen den Atlas-Detektor?

Beck: Genau. Sie müssen sich diesen wie eine Digitalkamera vorstellen bloss ist diese 25 Meter hoch, 45 Meter lang und 7000 Tonnen schwer. Zum Vergleich: Der Eiffelturm wiegt rund 10 000 Tonnen.

Und was stellt man mit so einer wuchtigen Digitalkamera an?

Beck: Der Atlas-Detektor ist dafür gebaut, Kollisionen von Protonen zu messen, die mit dem Large Hadron Collider (LHC) am Cern erzeugt werden. Am LHC gibt es vier Kollisionspunkte, und um jeden steht ein eigener Detektor. Ein wichtiger Punkt des Atlas-Experiments ist der Nachweis des Higgs-Bosons. Jenes Elementarteilchens, das seit den 60er-Jahren in der Theorie besteht, aber noch nicht nachgewiesen werden konnte.

Wieso ist dieses unendlich kleine Teilchen eigentlich so wichtig?

Beck: Die Elementarteilchen sind wie Legosteine. Aus ihnen besteht alles in unserem Universum. Wir Menschen mit eingeschlossen.

2012 gab das Cern bekannt, man habe ein Teilchen gefunden, welches das Higgs-Boson sein könnte.

Beck: Die Vorstellungen, die wir von den Elementarteilchen erarbeitet haben und die Theorie, die daraus entstanden ist, scheinen nicht ganz falsch zu sein. Tatsächlich beschreibt das Standardmodell der Elementarteilchenphysik alle Vorgänge im Universum, die wir kennen. Mit Ausnahme aller Vorgänge, die mit Gravitation zu tun haben.

Aber wenn es das war, was machen Sie seither mit Ihrem Riesenapparat?

Beck: Zum einen ist unklar, ob das Standardmodell die Messdaten auch bei hohen Energien am LHC genau genug erklären kann oder ob es dann zu Abweichungen kommt. Weiter suchen wir nach neuen Teilchen, die nicht im Standardmodell vorkommen, die aber in vielen Hypothesen vorhergesagt werden. Diese zu bestätigen oder zu falsifizieren, ist jedes Mal ein wesentlicher Schritt. Wenn so die Dunkle Materie gefunden werden könnte, die im Universum etwa einen Viertel der Gesamtenergiebilanz ausmacht und über die wir praktisch nichts wissen, wäre dies ein extremer Erfolg. Was das Higgs-Boson betrifft, müssen die genannten Schachregeln empirisch belegt werden. Diese Auswertung wird noch Jahre dauern.

Ist man wirklich gewillt, einen solchen Riesenerfolg wie den Nachweis des Higgs-Bosons kritisch zu hinterfragen?

Beck: Das muss sein. Erst wenn man exakte Messdaten hat, kann man sicher sein, dass das, was man gefunden hat, dem entspricht, wonach man auch suchte. Eventuell gibt es mehr als ein Higgs-Boson, oder es hat Eigenschaften, die über diejenigen des Standardmodells hinausgehen.

Wie meinen Sie das?

Beck: Die Theorie, dass die Erde eine Scheibe ist, klingt heute lächerlich. Trotzdem entspricht diese Vorstellung der Wahrnehmung, wenn man nicht gerade grosse Distanzen betrachtet. Dass dem nicht so ist, wusste man erst, nachdem man mehr Informationen zusammengetragen und den Horizont erweitert hatte.

Die Naturwissenschaften haben derzeit an Schulen einen schweren Stand und sind nicht sonderlich beliebt. Wieso sollten wir uns wieder mehr mit den Naturwissenschaften beschäftigen?

Beck: Weil es hier um Grundfragen geht. Woher kommen wir? Wie sind wir entstanden? Wie funktioniert unsere Umwelt? Die Wissenschaften liefern Antworten dazu.

Entzaubert dieses Wissen nicht auch unser Leben?

Beck: Im Gegenteil! Nur weil ich weiss, wie ein Regenbogen funktioniert, entzaubert ihn das nicht.

Ein Physiker kann die Natur also doch noch geniessen?

Beck: Je mehr ich verstehe, als desto schöner und faszinierender empfinde ich die Natur. Es ist wie mit alten Burgruinen: Wenn man die Geschichte nicht kennt, sind das einfach ein paar aufeinandergetürmte Steine. Wenn man die Geschichte kennt, wird diese Ruine plötzlich lebendig.

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