Die Wissenschaft kann das Universum erklären, ohne dass es eines Schöpfers bedarf. Stephen Hawking

„Ein Higgs verkauft sich besser als kein Higgs“

Das „Gottesteilchen“ ist in aller Munde. Martin Eiermann sprach mit dem CERN-Generaldirektor Rolf-Dieter Heuer über die wahrscheinliche Entdeckung des Higgs-Bosons, das Verhältnis von Natur- und Geisteswissenschaften und die Zukunft der Physik.

physik cern naturwissenschaften geisteswissenschaften higgs-boson

The European: Als wir das letzte Mal gesprochen haben, hatten Sie gerade einen runden Tisch initiiert, um Natur- und Geisteswissenschaftler zusammenzubringen. Lebt die Idee noch?
Heuer: Ja, es wird dazu im Oktober eine Klausurtagung geben. Wir wollen die Schnittstellen unseres Wissens erörtern und eine gemeinsame Sprache finden, in der wir miteinander sprechen können. Denn die Frage ist doch: Verstehen wir uns überhaupt, wenn wir miteinander sprechen? Reden wir über die gleichen Dinge, oder interpretieren wir zu viel in die Worte des anderen hinein?

The European: Wo liegen die Reibungspunkte?
Heuer: Wie definieren wir Wissen? Wo fängt die Philosophie oder der Glaube an? Selbst ein Wort wie „Entdeckung“ kann unterschiedliche Bedeutungen haben.

„Ein wissenschaftliches Ergebnis fällt nicht einfach vom Himmel“

The European: Apropos Entdeckung: In den Medien ist in den vergangenen Monaten viel über Begriffe wie die „5-Sigma Evidenz“ geschrieben worden. Wie sicher sind Sie sich, das Higgs-Boson jetzt tatsächlich gefunden zu haben?
Heuer: In der Wissenschaft ist es normal, dass man erst ab einer bestimmten Wahrscheinlichkeit von einer „Entdeckung“ spricht. „5 Sigma“ bedeutet, dass ein Phänomen mit einer Sicherheit von 99,99994 Prozent keine statistische Fluktuation ist. Wir Physiker haben uns darauf verständigt, dass wir ab dieser Schwelle offiziell von einer Entdeckung sprechen. Deshalb sind wir auch so vorsichtig: wir sprechen jetzt schon ungern vom Higgs-Boson, sondern noch von einem „Higgs-ähnlichen Teilchen“.

The European: Hat sich dadurch auch eine Erkenntnis festgesetzt, dass Naturwissenschaftler eine „Entdeckung“ mitunter sehr anders definieren als beispielsweise ein Journalist?
Heuer: Ich glaube schon. Die generelle Öffentlichkeit und Journalisten allgemein sehen, dass ein wissenschaftliches Ergebnis vor allem in der Grundlagenforschung nicht einfach vom Himmel fällt, sondern langsam wächst. Es geht dabei nicht immer linear nach vorne, sondern es gibt immer auch wieder Rückschritte. Wenn Sie sich die Berichterstattung des letzten Jahres ansehen, können Sie die Entwicklung schön nachverfolgen: Vor neun Monaten lagen wir noch bei einer 3-Sigma-Fluktuation. Im Dezember haben sich unsere Beobachtungen dann erhärtet und jetzt konnten wir über die 5-Sigma-Schwelle klettern. Dann haben wir irgendwann auch die Verantwortung, zeitnah unseren Geldgebern und der wissenschaftlichen Community die Ergebnisse zu präsentieren.

The European: Müssen Sie das Niveau Ihrer Arbeit herunterschrauben, damit sie im öffentlichen Diskurs überhaupt aufgegriffen wird?
Heuer: Das wäre der falsche Ansatz. Wir müssen allerdings unterscheiden zwischen wissenschaftlichem Arbeiten und der Darstellung unserer Arbeit und Resultate in der Öffentlichkeit. Da haben wir eine Bringschuld, weil unsere Arbeit interessant ist, wichtig für den Fortschritt der Wissenschaft, und oftmals auch öffentlich finanziert. Wichtig ist die Reihenfolge: Erst informieren wir unsere Kollegen in der Wissenschaft, dann brechen wir unsere Ergebnisse auf eine Sprache herunter, die für die Medien geeignet ist.

The European: Warum sorgt Ihre Arbeit auf einmal für so viel Aufregung und Aufmerksamkeit?
Heuer: Die Erklärungsnot der Grundlagenforschung ist immer, dass wir keine konkreten praktischen Anwendungen vorweisen können. Vor allem in wirtschaftlich angespannten Zeiten ist das eine Herausforderung. Ich glaube, dass wir heute erleben, wie stark sich die Menschen für Fragen des frühen Universums interessieren. Fast jeder von uns hat sich Gedanken über ganz elementare Fragen gemacht: Wie hat alles angefangen? Wie hat sich das Universum entwickelt? Genau dort setzt die Entdeckung des Higgs-Bosons an. Dazu kommt der Spannungsbogen, der sich über die letzten zwölf Monate aufgebaut hat: Kommt das Signal über die 5-Sigma-Schwelle oder schaffen wir es (noch) nicht?

„Auch Wissenschaftler sind nicht immun gegen Schlagwörter“

The European: Sie haben den Begriff des „Gottesteilchens“ aus wissenschaftlicher Sicht kritisiert. Aber hilft uns eine solche Metapher nicht trotzdem dabei, die elementare physikalische Bedeutung des Teilchens zu verdeutlichen?
Heuer: Ich denke schon, und ich habe mich inzwischen an den Begriff gewöhnt. Auch Wissenschaftler sind nicht immun gegen die Wirkung von Schlagwörtern, die uns dabei helfen, Aufmerksamkeit zu erhöhen. Der Begriff stammt ursprünglich aus dem Titel eines Buches von Leon Lederman. Er wollte es zuerst „The Goddamn Particle“ nennen, weil das Higgs scheinbar nicht nachzuweisen war. Der Verlag hat dagegen protestiert und heraus kam die verkürzte Version „The God Particle“. Zumindest ist das eine Version der Geschichte.

The European: Und die Wissenschaft wird durch den Begriff nicht verzerrt?
Heuer: Wir müssen vorsichtig sein. Manchmal klang es schon so, als ob es eine Verbindung zu Gott oder zur Zeit vor dem Urknall gäbe. Da müssen wir als Physiker dagegen argumentieren. Der Begriff „Gottesteilchen“ ist nur ein Schlagwort und sagt nichts über den Inhalt unserer Arbeit aus.

The European: Welche Auswirkungen wird die Entdeckung auf die Physik der kommenden Jahre und Jahrzehnte haben?
Heuer: Das Kapitel „Standardmodell“ ist im derzeit zugänglichen Energiebereich abgehakt; es ist ein in sich schlüssiges Gebilde. Wir haben damit allerdings nur das sichtbare Universum beschrieben – es kann also gut sein, dass in höheren Energiebereichen andere Gesetze gelten. 95 Prozent des Universums sind uns weiterhin kaum bekannt! Wir müssen als Nächstes die Eigenschaften des Teilchens genau vermessen. Es ist immer noch möglich, dass Abweichungen von den Vorhersagen des Standardmodells uns Hinweise darauf geben, in welche Richtung wir schauen müssen – vielleicht lernen wir dabei mehr über Supersymmetrie, dunkle Materie oder sogar dunkle Energie. Wenn die Natur uns wohlgesinnt ist, dann eröffnet sie uns mit dem Higgs-Boson viele Türen für weitere Entdeckungen.

The European: Eine hypothetische Frage: Ist es bedeutsamer, dass Sie jetzt das Higgs-Boson gefunden haben oder wäre es bedeutsamer gewesen, wenn Sie seine Nichtexistenz hätten bestätigen können?
Heuer: Die Tatsache, dass wir es gefunden haben, ist extrem befriedigend. Wir haben einen 45 Jahre alten Formalismus bestätigt. Das ist gigantisch! Wenn wir die Existenz hätten ausschließen können, dann wäre das auch sehr wichtig gewesen, weil wir dann hätten sagen müssen: Im Standardmodell fehlt etwas. Es ist für uns Wissenschaftler aber immer einfacher, etwas positiv bestätigen zu können, weil wir dann konkrete Ansatzpunkte für weitere Forschungen haben. Negative Ausschlussergebnisse sind komplizierter. Wenn ich ein Verkäufer wäre, würde ich sagen: Ein Higgs verkauft sich besser als kein Higgs.

The European: Viele Fragen zum Standardmodell sind jahrzehntealt. Ist jetzt der Zeitpunkt gekommen, an dem sich Ihr Schwerpunkt auf neuere Fragen verlagert?
Heuer: Einstein hat bereits im frühen 20. Jahrhundert die kosmologische Konstante eingeführt, die wir seit gut zehn Jahren mit der dunklen Energie verbinden. Neu sind die Fragen allerdings nicht zwangsläufig. Aber es stimmt, dass wir jetzt auf Basis der Higgs-Entdeckung mit neuem Mut an elementare Fragen herangehen. Higgs-Boson und dunkle Energie müssen aus mathematischer Sicht beide Skalare sein, also richtungsunabhängig wirkende Größen. Es ist möglich, dass wir mit dem Higgs jetzt zum ersten Mal einen elementaren Skalar nachgewiesen haben, der uns vielleicht mehr über die Wirkungsweise der dunklen Energie preisgibt.

„2015 wird ein sehr interessantes Jahr werden“

The European: Das heißt: Der Teilchenbeschleuniger LHC hat seine Grenzen auch noch nicht erreicht?
Heuer: Wir werden 2015 nach einem Umbau eine deutlich höhere Energie erreichen können: 13 bis 14 TeV statt derzeit acht TeV. Das öffnet neue Türen auf zwei Arten: Zum einen können wir Teilchen mit höherer Masse erzeugen und zum anderen haben wir eine höhere Auflösung unseres Mikroskops. 2015 wird ein sehr interessantes Jahr werden.

The European: Liegt die Zukunft in der Experimentalphysik, oder erreichen Sie irgendwann Sphären, in denen Sie sich nur noch in der Theorie vorwärts bewegen können?
Heuer: Das Gleichgewicht zwischen experimenteller und theoretischer Physik kann sich nicht wirklich verschieben. Wenn Sie theoretische Postulate aufstellen, müssen Sie irgendwie auch in der Lage sein, diese zu überprüfen. Eine Theorie kann exzellent mit dem übereinstimmen, was Sie sehen – aber das bedeutet nicht, dass sie beispielsweise bei höheren Energien immer noch gültig bleibt.

The European: Die Grenzen der Physik sind also die Grenzen des experimentell Machbaren?
Heuer: Sie können jederzeit verschiedene Theorien aufstellen. Alle davon müssen mit dem übereinstimmen, was Sie heute beobachten können, aber Sie können ganz unterschiedlich in höhere Energiebereiche extrapolieren: Räumlich gedacht, geht beispielsweise eine Vorhersage nach links, eine geradeaus und eine nach rechts. Je genauer Sie messen können, desto enger können Sie eingrenzen, in welche Richtung Sie wahrscheinlich extrapolieren müssen oder bestimmte Theorien ausschließen. Ich sage Ihnen das als alter Experimentalphysiker: Sie kommen nicht um das Messen herum. Ich will die Dinge überprüft sehen.

The European: Damit wären wir wieder beim Unterschied von Geistes- und Naturwissenschaft. Ein Philosoph würde Ihnen sagen: Wichtig ist die interne Kohärenz einer Aussage.
Heuer: Genau das ist ein Problem, das wir diskutieren müssen. Inwiefern sehen wir etwas als gültig an, wenn wir es nicht überprüfen können? Das ist ein spannender positiver Reibungspunkt, an dem der Physiker sagt: „Was nicht überprüfbar ist, bleibt Theorie.“

The European: Und der Theologe antwortet: „Ich weiß, weil ich glaube.“
Heuer: Weiß ich, weil ich glaube – oder glaube ich, weil ich glaube? Genau an dieser Stelle ist die Natur des Wissens zu verorten und vom Glauben und von Gefühlen abzugrenzen: Was können wir „Wissen“ nennen, und was nicht? Ich bin gespannt auf die Antworten.

The European: Haben Sie den Eindruck, dass wissenschaftliche Überlegungen in Politik und Gesellschaft an Einfluss verlieren?
Heuer: Ich denke schon, dass die Sensibilität für wissenschaftliche Fragen abgenommen hat. Daher ist die aktuelle Debatte um die Entdeckung des Higgs-Bosons auch so wichtig für Wissenschaftler allgemein: Die Tatsache, dass die Menschen Begriffe wie „Wahrscheinlichkeit“ bewusster in den Mund nehmen, kann schon helfen, Wissenschaft stärker ins Bewusstsein der Menschen zu rücken.

„Einfach nur daherreden, ist nicht gut“

The European: Sollten sich Wissenschaftler stärker im öffentlichen Diskurs zu Wort melden?
Heuer: Wenn Sie etwas Richtiges zu sagen haben, dann ja. Wenn wir wichtige Entscheidungen treffen, dann sollten wir auf fundierte Annahmen und Aussagen vertrauen können. Einfach nur daherreden, ist nicht so gut. Ich glaube auch, dass die Wissenschaft deutlich machen kann, dass Kooperation funktionieren kann. „Diversity“ ist so ein schönes Wort, diese Mischung von unterschiedlichen Ideen und Charakteren. Wir können Beispiele liefern für die Bereicherung durch Vielfalt.

The European: Mitten in der Euro-Krise sitzen Sie an der Spitze eines seit 60 Jahren operierenden europäischen Konsortiums. Ist Spitzenforschung heute noch national möglich?
Heuer: Unsere Forschung wäre ohne ein kollaboratives Element nicht möglich. Die notwendige Infrastruktur für die Grundlagenforschung wird auch immer größer – am CERN, aber beispielsweise auch bei Elektronenlasern. Um diese Infrastruktur hinzustellen, brauchen Sie viele Hände und kluge Köpfe – das geht auf nationaler Ebene gar nicht. CERN wurde 1954 gegründet. Direkt nach dem Zweiten Weltkrieg haben sich Wissenschaftler und Politiker zusammengefunden und gesagt: Wir können nur gemeinsam erfolgreich sein. Dieses Modell ist seitdem eindeutig bestätigt worden. Ich glaube, dass wir in Zukunft sogar noch weiter gehen müssen und global kooperieren.

The European: Zusätzlich zur Demokratisierung des Wissens also die Globalisierung des Forschens?
Heuer: Manche Menschen nennen den Teilchenbeschleuniger LHC heute schon „Weltmaschine“. Ich kann mit diesem Begriff gut leben, denn LHC ist eine Maschine für die ganze Welt, an der auch die ganze Welt forscht. Künftig müssen wir vielleicht überdenken, was wir mit „Weltmaschine“ meinen: Eine Forschung, die überall auf der Welt entsteht und der ganzen Welt zur Verfügung gestellt wird. Die Sprache der Wissenschaft ist universal, daher funktioniert das ganz gut. Die Herausforderung ist, politische und kulturelle Unterschiede als Bereicherung wahrzunehmen und nicht als Bedrohung.

The European: Die Renationalisierung Europas ist also der falsche Weg?
Heuer: Ich sehe das als Denken in die falsche Richtung. Wir brauchen etwas, an dem wir gemeinsam arbeiten können. Und wir brauchen auch Dinge, die man einzeln machen kann; das sind in der Wissenschaft dann kleinere Projekte. Nehmen Sie Nahrungsmittel als Beispiel: Es ist manchmal gut, wenn man viele Dinge vereinheitlicht. Aber regionale Produkte muss man trotzdem erhalten. Wir brauchen die Balance zwischen internationalen Großprojekten und kleineren, nationalen oder bilateralen Projekten. Wenn Sie nur Leuchtturmprojekte haben, bringt Sie das auch nicht weiter.

Leserbriefe

comments powered by Disqus

Mehr zum Thema: Physik, Cern, Naturwissenschaften

Debatte

Industrielle Revolution mit Quantencomputern

Medium_85b5ecef99

Unwahrscheinlich schnell

Eine neue Form von Algorithmus könnte auf unsere Computer wie Steroide wirken. Die Geschichte seiner Entdeckung beginnt mit einer Katze, von der niemand weiß, ob sie nun lebendig ist, oder tot. weiterlesen

Medium_0653c21e4f
von Greg Kuperberg
09.05.2013

Kolumne

Medium_625704e22f
von Jörg Friedrich
15.07.2012

Gespräch

Medium_3d86911700
meistgelesen / meistkommentiert