Der Klang des Universums

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  • So sieht der Zusammenprall von Protonen, wie sie am LHC in Genf herbeigeführt werden, schematisch dargestellt aus. „Als würde man einen Apfel von einem Turm werfen – untersucht wird, was passiert, wenn der Apfel am Boden auseinander fliegt. Nichts anderes wird am LHC mit den Überresten der Protonen gemacht.“ So vereinfacht erklärt Michael Spannowsky die Arbeit der Wissenschaftler. 1/2
    So sieht der Zusammenprall von Protonen, wie sie am LHC in Genf herbeigeführt werden, schematisch dargestellt aus. „Als würde man einen Apfel von einem Turm werfen – untersucht wird, was passiert, wenn der Apfel am Boden auseinander fliegt. Nichts anderes wird am LHC mit den Überresten der Protonen gemacht.“ So vereinfacht erklärt Michael Spannowsky die Arbeit der Wissenschaftler. Foto: 
  • Michael Spannowsky freut sich immer auf die Heimatbesuche in Metzingen. 2/2
    Michael Spannowsky freut sich immer auf die Heimatbesuche in Metzingen. Foto: 
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Schon zwei Mal hat Michael Spannowsky an dieser Stelle dem einfachen Mann komplexe physikalische Vorgänge erklärt, stets im Zusammenhang mit dem Teilchenbeschleuniger LHC in Genf und der Entdeckung des Higgs-Teilchens. Da Spannowsky mit seiner Familie in England lebt und an der Universität Durham als Professor arbeitet, hat er natürlich auch seine Meinung zum Brexit.

Herr Spannowsky, sie haben seit kurzem wieder einen Wohnsitz in Metzingen angemeldet. Bereiten Sie Ihre Flucht vor den Folgen des Brexits vor?

Michael Spannowsky: Nein, nein. Das hat ausschließlich private Gründe.

Befürchten Sie denn Folgen für Großbritannien, wenn es aus der EU austritt?

Auf jeden Fall. Mit Details muss man zwar noch bis zu den Austrittsverhandlungen warten, aber es sieht so aus, als wollte die Regierungspartei das Land zu einer Art kleiner Steueroase machen. Niedrige Löhne, dafür niedrige Steuern. Das Problem ist nur, dass mit den Steuereinnahmen Strukturen wie das Gesundheits- und Bildungssystem finanziert werden. Hier wird die Verantwortung weg vom Staat mehr auf den Einzelnen abgewälzt.

Und die Wähler haben das vor der letzten Wahl nicht gewusst?

Zumindest zum Teil nicht. Hauptsächlich war es aber so, dass der Parteivorsitzende der oppositionellen Labour Party, Jeremy Corbyn, für viele nicht wählbar ist, weil er zu weit links steht. Er hat in der Bevölkerung kaum Rückhalt, deswegen hat die Regierungschefin ja jetzt auch ganz schnell Neuwahlen festgelegt, damit sie ihre aktuell guten Werte auch in Parlamentssitze ummünzen kann. Ganz schön clever.

Das ist aber ja ein innerbritisches Phänomen. Warum haben sich die Briten auch mehrheitlich gegen die EU gewandt?

Wie in vielen anderen Ländern auch gibt es keine europäische Identität. Die Briten fühlen sich aus Brüssel fremdgesteuert, waren zudem nach Deutschland der zweitgrößte Nettozahler in die EU. Und dann hat die britische Regierung in der Vergangenheit schlichtweg auch Fehler gemacht.

Welche zum Beispiel?

Nach der Osterweiterung gab es in Großbritannien, anders als zum Beispiel in Deutschland, keine Einschränkung der Freizügigkeit. Deswegen sind aus Osteuropa massenweise Arbeiter ins Land gekommen, die vor allem in den Handwerksberufen ihre Sache sehr gut, aber für weniger Geld gemacht haben. So fühlen sich die Briten bis heute aus manchen Berufszweigen einfach rausgedrängt.

Bevor wir zum eigentlichen Thema unseres Gesprächs kommen, noch eine kleine Prognose: Wie wird sich Großbritannien entwickeln?

Die EU wird bei den Verhandlungen schon aus Selbstschutz danach schauen, dass das Land außerhalb der EU nicht stärker wird als es innerhalb war. Das Außenhandelsdefizit wird steigen, das Pfund ist schon eingesackt. Vor allem Einkommensschwache werden unter der Entwicklung leiden.

Gibt es dann womöglich doch noch ein Zurück in die EU?

Das glaube ich wiederum nicht. Die Briten haben die Brexit-Entscheidung als demokratischen Prozess akzeptiert und erwarten nun, dass dieses Votum umgesetzt wird.

Na gut, wenden wir uns den Geschehnissen ein paar hundert Kilometer weiter südlich zu und stürzen uns in die Physik. Am Teilchenbeschleuniger LHC am Cern in Genf wurde 2012 das Higgs-Teilchen gefunden, wofür der Entdecker auch den Nobelpreis bekam. Um alle Leser auf den gleichen Stand zu bringen: Wofür braucht man dieses Teilchen noch gleich?

Das Higgs-Teilchen ist Bestandteil des Standardmodells der Teilchenphysik. Es ist wichtig für unser Verständnis der Vorgänge in der Natur, zum Beispiel hilft es uns zu verstehen, woher Elementarteilchen ihre Masse bekommen.

Und kann man nun mit dem Higgs-Teilchen alle Phänomene erklären?

Erstens sind die Versuche noch gar nicht alle ausgewertet, es werden auch noch ständig neue gemacht. Und zweitens: Nein, das kann man nicht.

Schade, oder?

Allerdings! Wie man auf einer Safari die Big Five gesehen haben muss, so gibt es bei uns auch die Big Five, die fünf offenen Fragen sozusagen.

Zählen Sie doch mal auf, vielleicht kann ich Ihnen ja helfen.

Dann hätten Sie sich einen Nobel-Preis verdient. Wir haben das Hierarchie-Problem, die Materie-Antimaterie-Asymmetrie, dunkle Materie, dunkle Energie und die Inflation, also die schnelle Ausdehnung des Universums. Und jetzt kommen Sie.

So spontan fällt mir da auch nichts zu ein. Können Sie einen der Punkte vielleicht etwas bildlich veranschaulichen?

Also ganz einfach gesagt: Die Masse des Higgs-Teilchens ist eigentlich zu klein. Man kann deswegen mit ihm alleine noch nicht alle Vorgänge in der Physik nachvollziehen. Im Moment ist es in etwa so, als ließen sie ein Haus auf einen Stecknadelkopf fallen und das Haus bliebe im Lot stehen. Auf solche Zufälle setzt die Natur nicht. Wir suchen also den Mechanismus, der das System, in unserem Fall das Standardmodell, im Gleichgewicht hält.

Und wo suchen Sie den?

Im Moment stochern alle ein bisschen im Nebel herum. Beim Higgs-Teilchen wusste man ziemlich genau, wo und wonach man suchen muss.  Jetzt nicht. Das macht die weitere Forschung natürlich schwierig, auch in Hinblick auf Geldgeber.

Wie gehen die Forscher jetzt weiter vor?

Es gibt natürlich weitere Versuche am LHC, mehr Messungen, mehr Statistik. Ich glaube, dass wir hier als erstes weiterkommen. Das könnte täglich passieren. Es gibt aber auch andere Überlegungen, zum Beispiel, die Protonen, die im LHC ja bekanntlich aufeinander geschossen werden, mit noch mehr Energie aufeinander loszulassen, mit dem hundert- oder tausendfachen. Da es in der Natur solche Prozesse schon gibt, wäre eine andere Möglichkeit, dort zu versuchen, relevante Werte zu erheben. In Südamerika gibt es einen solchen Versuch.

Was wird da gemacht?

Protonen knallen aus dem Universum kommend auf unsere Atmosphäre. Dabei zerplatzen sie und fallen in einem Regen aus langlebigen Myonen zur Erde nieder. Im Pierre Auger Observatory wird gemessen, was unten ankommt. Viele Werte bekommen wir da aber nicht. Für den nächsten Durchbruch braucht‘s jetzt einfach Glück. Mal sehen, wer aufs richtige Pferd setzt.

Gibt es da unter den Wissenschaftlern ein Konkurrenzdenken?

Im Gegenteil, weltweit arbeiten ein paar tausend Wissenschaftler an den genannten Fragestellungen, komplett selbstorganisiert und frei von politischen Vorgaben. Das liegt natürlich auch daran, dass es keinen im Moment sichtbaren ökonomischen Anreiz gibt, um auf unserem Feld voranzukommen. Mit dem Higgs-Teilchen wurde noch kein Geld verdient.

Glauben Sie eigentlich daran, dass die Physik irgendwann an einem Schlusspunkt angekommen sein wird, dann, wenn alle Rätsel der Natur gelöst sind?

Sollte dem so sein, werden wir beide es jedenfalls nicht mehr erleben. Aber ich glaube auch nicht daran. Nehmen wir die Quantenphysik oder die Relativitätstheorie, die großen Revolutionen des 20. Jahrhunderts. Auch davor dachte man eigentlich, dass man alles erklären könne, bis alles über den Haufen geworfen wurde.  Bislang ist es noch so, dass jede neu gewonnene Erkenntnis auch wieder neue Fragen aufwirft.

Kleiner Tipp von Ihnen: Geht einer der nächsten Physik-Nobelpreise an die oder den Wissenschaftler, der eine der Big-Five-Fragen beantworten kann?

Das wäre ziemlich wahrscheinlich. Den nächsten Nobelpreis würde ich übrigens an die amerikanischen Wissenschaftler des Ligo Experiments vergeben, denen es im vergangenen Jahr gelungen ist, Gravitationswellen zu messen. Das war ja die Sensation des Jahres.

Das habe ich gar nicht mitbekommen.

Im Universum sind zwei schwarze Löcher miteinander verschmolzen, ein Riesending. Die dabei entstandenen Wellen wurden auf der Erde anhand der Verformung von Raum gemessen. Es ist ein Ton aufgezeichnet worden, den man mit Fug und Recht als den Klang des Universums bezeichnen darf.

Spannend, wie klingt denn das Universum?

Plöpp. Ganz kurz, aber eben sensationell. Schon für die unglaubliche experimentelle Leistung dieser Messung hätten die Kollegen den nächsten Nobelpreis verdient.

Michael Spannowsky ist in Metzingen aufgewachsen, machte am Dietrich-Bonhoeffer-Gymnasium sein Abitur. Danach studierte er an der Ludwig-Maximilians-Universität in München und promovierte dort 2007. Danach arbeitete er als wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Universität Karlsruhe. Von dort wechselte er als Junior Lecturer an die University of Oregon in Eugene (USA). Aktuell ist er Professor an der University of Durham (England).

Spannowsky ist 37 Jahre alt, verheiratet und hat eine Tochter. Obwohl seit nunmehr zehn Jahren nur noch zu Familienbesuchen im Ermstal, kann man mit ihm dank elektronischer Medien über jedes kommunalpolitische Thema und jede Entwicklung der hiesigen Vereine in seiner Lieblingssportart, dem Handball, kompetent diskutieren.

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