Was wir wissen, was nicht, und was das nicht bedeutet

Es ist immer wieder lustig, wenn einem als Physiker vorgeworfen wird, wir würden behaupten, alles zu wissen, während man eigentlich ständig erklärt, was wir alles nicht wissen. Wissenschaft wäre auch ziemlich öde, wenn man schon alles wüsste.

Klar, in gewisser Weise haben wir (also, die Physik als Ganzes natürlich, nicht ich) schon ziemlich viel Wissen – nur eben nicht unbedingt die Art von Wissen, die typischerweise die Hobbyphilosophenrunde kurz nach Mitternacht und drei Gläsern Wein gerne mit uns diskutieren möchte.

Was wir als Faktum der Natur wissen

Wir wissen zum Beispiel, dass bei Kollisionen mit hohen Energien, wie am Large Hadron Collider (LHC) des CERN, ein Teilchen mit einer Masse von gut 125 GeV entsteht – das entspricht etwa der Masse eines ganzen Cäsium- oder Bariumatoms. Für ein einzelnes Elementarteilchen ist das schon sehr massig. Dieses Teilchen zerfällt nach extrem kurzer Zeit auf eine von mehreren, in ihrer Art und Häufigkeit genau bestimmten Arten in andere Teilchen. Es ist elektrisch nicht geladen, und es hat keinen Spin. Stellen Sie sich den Spin bitte nicht als Drehung vor, lieber als eine Art Magnetismus; das erzeugt weniger falsche Bilder im Kopf. Aber ich schweife ab, und ich will ja eigentlich weniger abschweifen, also weiter. Diese Dinge wissen wir ganz sicher über das Teilchen, denn wir haben sie, erstmals 2012, gemessen (also, wieder nicht ich, sondern die „Kollegen“ am CERN, mit denen ich mich immer noch irgendwie verbunden fühle, obwohl ich da nur vor Ewigkeiten ein paar Monate für meine Diplomarbeit verbracht habe).

Da gibt es auch so gut wie keinen Spielraum, dass diese Messung irgendwann als nicht mehr richtig gelten könnte. Es könnte sich allenfalls noch herausstellen, dass unterschiedliche Teams von Wissenschaftlern an unterschiedlichen Instituten zu unterschiedlichen Zeiten alle denselben wahnsinnig blöden Fehler in der Datenauswertung gemacht haben – aber das ist nach sechseinhalb Jahren von Folgeexperimenten und -auswertungen wirklich extrem unwahrscheinlich, dass das noch nicht aufgeflogen wäre. Solche Fälle hat es gegeben, und weil Physiker Menschen sind, hören sie das in der Regel nicht gerne, aber das gab es nie bei so vielen Beteiligten zum Teil unabhängig voneinander. Insofern, ja, dass da ein Teilchen mit diesen Eigenschaften ist, wissen wir sicher.

Man könnte aber auch sagen, das ist es auch schon mit unserem Wissen über das Teilchen.

Was wir als wissenschaftliche Theorie wissen

Es gibt aber noch mehr, was wir auch zumindest ziemlich sicher über dieses Teilchen sagen können. In den 1960er Jahren haben nämlich Peter Higgs, François Englert und eine ganze Anzahl von heute meist übergangenen Kooperationspartnern sich einen Mechanismus überlegt, wie man in den sogenannten Eichtheorien dessen, was wir heute Standardmodell nennen, das Entstehen von Masse erklären kann. Masse kommt in solchen Theorien nämlich eigentlich nicht vor, das heißt, alles würde sich eigentlich mit Lichtgeschwindigkeit bewegen. Der Higgs-Mechanismus, auf den sie dabei gekommen sind, ist in einer kleinen Bilderserie vom CERN ganz nett dargestellt worden, die man samt Texten zum Beispiel hier ansehen kann. Und es gibt vom CERN auch eine kleine Animation dazu:

Man sollte sich natürlich immer im Klaren sein, dass solche Visualisierungen nur ganz grobe Vorstellungen der eigentlichen Theorie sind und man aus solchen Vereinfachungen vor allem keine weitergehenden Schlüsse ziehen darf. Sie sollen erst einmal eine Vorstellung geben – um daraus etwas abzuleiten, müsste man sich mit der eigentlichen Theorie im Detail beschäftigen.

Aus diesem Higgs-Mechanismus hat man schon vor Jahrzehnten abgeleitet, dass es ein Teilchen geben sollte, das genau die Zerfallsarten, die Ladung und den Spin haben müsste, wie das Teilchen, das man dann 2012 am CERN messen würde. In Verbindung mit den anderen Theorien des Standardmodells und Messungen an verschiedenen Beschleunigern konnte man dann auch die Masse dieses Higgs-Teilchens schon vor der Messung immer weiter eingrenzen: In den 1980er Jahren dachte man noch, es könne mehrere hundert GeV schwer sein. Gegen 1990 zeichnete sich ab, dass die Masse zwischen 100 und 200 GeV liegen sollte. Damit war auch klar, dass man keinen neuen Riesenbeschleuniger für mehr als 10 Milliarden Dollar in der Wüste von Texas würde bauen müssen, um das Teilchen zu suchen: Der damals in der Entwicklung befindliche LHC am CERN sollte dafür locker ausreichen. Als ich Mitte der 1990er Jahre am CERN war, war man schon ziemlich sicher: Wenn es das Higgs-Teilchen tatsächlich gäbe, müsste seine Masse zwischen 110 und 130 GeV liegen. Im Jahr 2000 meinte man kurzzeitig, vage Anzeichen für ein neues Teilchen bei 114 GeV entdeckt zu haben, was sich aber nicht bestätigt hat. Schließlich kam die große Erleichterung, als man das Teilchen 2012 bei 125 GeV genau im vorhergesagten Massenbereich gefunden hat. Die Ernüchterung kam dann später, als sich abzeichnete, dass man am LHC neben dem Vorhergesagten (bis jetzt) irgendwie gar nichts Unvorhergesagtes findet, das Ansatzpunkte für neue Theorien bieten könnte – aber das ist eine andere Geschichte.

Diese Vorhersage und die dazu passende Messung geben uns ein ziemlich sicheres Wissen, dass es sich bei dem 2012 gemessenen Teilchen wohl um das gesuchte Higgs-Teilchen handelt. Das ist aber eine andere Art von Wissen als die Messung selbst: Die Theorie des Higgs-Mechanismus kann (und wird wahrscheinlich) irgendwann überholt sein, aber das Teilchen nicht. Jede neue Theorie, die später den Higgs-Mechanismus und das Standardmodell ersetzen will, wird nicht nur das Entstehen von Masse erklären müssen, sondern muss auch eine Erklärung dafür liefern, was für ein Teilchen man da seit 2012 beobachtet.

Das Higgs ist aber nicht das einzige Phänomen, das auf Basis der Theorien des Standardmodells (Elektroschwache Theorie, Quantenchromodynamik, Allgemeine Relativitätstheorie und Higgs-Mechanismus) vorhergesagt und später gemessen wurde. Das gleiche gilt für die W- und Z-Teilchen der schwachen Wechselwirkung, für alle aus Quarks aufgebauten Teilchen, die charm– und bottom-Quarks enthalten, sowie für das top-Quark und das tau-Neutrino. Alle wurden aufgrund des Standardmodells vorhergesagt und erst später nachgewiesen. Hinzu kommen unterschiedliche Arten sogenannter Jets, also Teilchenbündel, aus Kollisionen von Protonen oder leichten Atomkernen, die als Produkte der Quarks und Gluonen vorhergesagt wurden, aus denen die Protonen aufgebaut sind. Noch kein Teilchennachweis im eigentlichen Sinne, aber eine sehr frühe spektakuläre Bestätigung einer Vorhersage des Standardmodells war der Nachweis sogenannter neutraler schwacher Ströme am CERN 1973.

Das Standardmodell ist also nicht deshalb, nun, eben das Standardmodell der Physik, weil es besonders schön oder besonders praktisch wäre – gerade das ist es nach Ansicht der meisten Physiker eben nicht. Schließlich besteht es aus mehreren einzelnen Theorien, die auf den ersten Blick wenig miteinander zu tun zu haben scheinen und unter denen sich zumindest die Relativitätstheorie auch strukturell deutlich von den anderen unterscheidet. Der Standard ist es, weil es eine Vielzahl experimenteller Ergebnisse vorhergesagt hat. Dabei hat es nicht nur Messwerte wie die Masse des Higgs-Teilchens ziemlich gut eingegrenzt, sondern sogar die Existenz ganzer Phänomene und Teilchen vorhergesagt. Was immer irgenwann an die Stelle des Standardmodells treten soll, muss also in vielerlei Hinsicht zunächst einmal die gleichen Ergebnisse liefern wie das Standardmodell – sonst passt es schlicht und einfach nicht zur messbaren Realität.

Wie man nicht zu Wissen gelangt

Die Anhänger „alternativer“ Physiker wie Nassim Haramein oder Burkhard Heim (Heim war immerhin tatsächlich Physiker) behaupten jetzt, ihre Idole hätten das Standardmodell widerlegt, indem sie einzelne Messwerte mit größerer Genauigkeit vorhergesagt hätten. Sowohl Haramein als auch Heim waren hier schon an anderer Stelle Thema. Ironischerweise haben diese beiden Geistesgrößen Messwerte „vorhergesagt“, die schon längst gemessen und ihnen bekannt waren. Das ist ungefähr so, als wollte ich meine Kenntnisse in meteorologischer Synoptik (also Wetterbeobachtung und -vorhersage, das habe ich in meinem Nebenfach tatsächlich mal gelernt) dadurch unter Beweis stellen, dass ich das Wetter von gestern vorhersage. Im Fall von Heim mussten einige der von ihm genau „vorhergesagten“ Messwerte (wie die Masse des Eta-Mesons) aufgrund späterer, genauerer Messungen korrigiert werden, so dass sich seine Nachhersagen auch noch als falsch herausgestellt haben. Da beide „Theorien“ außer diesen Pseudobelegen nicht viel Überprüfbares zu bieten haben, will ich hier auch gar nicht weiter darauf eingehen.

Wozu wir noch keine eindeutige Theorie haben

Natürlich gibt es aber auch in den Bereichen der Physik, mit denen sich das Standardmodell beschäftigt, Ergebnisse, die durch das Standardmodell nicht beschrieben werden. Ein Themenbereich ist die Masse von Neutrinos. Neutrinos sind eine Art elektrisch neutrales Gegenstück zu Elektronen sowie den schwereren elektronenähnlichen Teilchen, den Myonen und Tau-Leptonen, sowie zu deren Antiteilchen. Da Neutrinos elektrisch neutral sind, wirken elektromagnetische Felder nicht auf sie. Auch die sogenannte starke Kernkraft wirkt nicht auf Neutrinos. Nachgewiesen werden können sie also nur durch die schwache Kernkraft, die einen etwas irreführenden Namen hat, weil sie auf einzelne Teilchen nicht unbedingt schwach, sondern eher selten wirkt. In den allermeisten Fällen kann ein Neutrino durch die Erde hindurchfliegen, ohne dabei irgendeine Wechselwirkung mit der durchflogenen Materie auszulösen. Selbst die dichteste auf der Erde bekannte Materie, das Innere von Atomkernen, ist für Neutrinos durchlässig. Wenn sie aber (sehr, sehr selten) doch einmal mit einem Teilchen wechselwirken, an dem sie vorbeikommen, dann können sie in der Reaktion durchaus einen großen Teil ihrer Energie übertragen und in ein Elektron (oder Myon oder Tau oder deren Antiteilchen) umgewandelt werden. Die Frage ist, wenn andere Kräfte außer der schwachen Kernkraft nicht auf Neutrinos wirken, wirkt denn die Schwerkraft auf sie, haben sie also eine (von null verschiedene) Masse? Es gibt indirekte experimentelle Belege, dass die Neutrinomasse nicht null sein kann. Direkt gemessen hat die Masse aber noch niemand, wobei der momentan aussichtsreichste Versuch das nach vielen Verzögerungen 2018 endlich in Betrieb genommene KATRIN-Experiment in Karlsruhe sein dürfte. Nach dem Standardmodell müssen Neutrinos keine Masse haben – man kann aber eine von null verschiedene Neutrinomasse relativ problemlos ins Standardmodell einsetzen.

Eine Zeit lang, bis deutlich wurde, wie klein sie wirklich ist, galt eine von null verschiedene Neutrinomasse als mögliche Erklärung für einen physikalischen Effekt, der ebenfalls nicht durch das Standardmodell erklärt wird: die dunkle Materie. Letztlich braucht man nur relativ einfache Mechanik und die Annahme, dass Sterne, die gleich viel Strahlung bei denselben Wellenlängen aussenden, auch ungefähr gleich schwer sein müssen, um die Masse praktisch aller sichtbaren Objekte unserer Galaxie abzuleiten. Berechnet man jetzt die Bewegung dieser Objekte um das Zentrum der Galaxie, dann stellt man fest, dass die Galaxie viel mehr Masse enthalten muss, als alle sichbaren Objekte zusammen ausmachen. Das schließt nicht nur direkt sichtbare Objekte wie Sterne und Gasnebel ein, sondern auch Planeten und Staubwolken, die kein Licht emittieren, die man aber dadurch nachweisen kann, dass sie das Licht anderer Objekte verdecken. In der Summe ergibt sich, dass im Universum rund fünf mal so viel dunkle wie direkt oder indirekt sichtbare Materie vorhanden sein muss. Die Existenz dunkler Materie folgt also nicht aus irgendwelchen Theorien, sondern direkt aus Messungen und relativ einfachen Berechnungen. Massive, dunkle Himmelskörper, sogenannte MACHOs, die man nachweisen kann, wenn sie vor anderen Objekten vorbeiziehen, können nach aktuellen Messungen höchstens einen kleinen Teil dieser dunklen Materie ausmachen. Die plausibelste Vermutung erscheint zur Zeit, dass es sich um noch unbekannte, schwere Elementarteilchen, sogenannte WIMPs, handelt. Diese kommen im Standardmodell an sich nicht vor. Es gibt jedoch weitergehende Theorien wie die Supersymmetrie oder die Stringtheorie, die solche Teilchen vorhersagen und das Standardmodell mit einschließen. Zumindest für einfache Varianten der Supersymmetrie hätte man diese Teilchen aber inzwischen auch an Beschleunigern finden müssen, wenn diese Varianten denn zuträfen. In welcher Form das Standardmodell hier erweitert oder ersetzt werden muss, ist also noch ziemlich offen. Man kann aber auch durchaus argumentieren, dass es für unser Verständnis des Univerums ziemlich egal ist, ob die dunkle Materie aus diesen oder jenen Teilchen besteht – man muss einfach nur als Ergänzung zum Standardmodell annehmen, dass diese Masse irgendwie da ist und sonst nichts tut.

Etwas mehr (aber nicht viel mehr) theoretische Annahmen stecken hinter der dunklen Energie: Das Universum dehnt sich aus; das wissen wir, weil sich ziemlich direkt messbar fast alle anderen Galaxien von uns entfernen. Da die Schwerkraft immer als Anziehung wirkt, müsste sie diese Expansion allerdings im Lauf der Zeit immer mehr abbremsen. Das habe ich in den 1990er Jahren noch im Studium gelernt. Inzwischen kann man aber (wieder ziemlich direkt, durch die Beobachtung von sehr weit entfernten Supernovae, von denen das Licht Milliarden Jahre bis zu uns braucht) messen, dass sich die Expansion anscheinend sogar beschleunigt. Den Antrieb dieser beschleunigten Expansion bezeichnet man als dunkle Energie. Um das Universum so aufzublähen, braucht es ungeheuer viel Energie: Würde sich alle Materie im heutigen Universum einschließlich der dunklen Materie in Energie umwandeln, dann entspräche das nur rund einem Drittel der dunklen Energie, die nach heutiger Berechnung die Expansion des Universums antreibt. In der allgemeinen Relativitätstheorie und damit im Standardmodell kann man eine solche dunkle Energie als sogenannte kosmologische Konstante problemlos einsetzen. Das hat sogar Einstein schon getan, als er noch dachte, das Universum dehne sich nicht aus, sondern sei stationär. Das erfordert nämlich auch eine Energie, die der Schwerkraft entgegenwirkt, damit das Universum nicht unter seinem eigenen Gewicht zusammenstürzt. Das Standardmodell kann diese Energie berücksichtigen, erklärt aber nicht, woher sie kommt.

Welche Ansätze es zu diesen offenen Fragen gibt

Alle drei genannten Effekte widerlegen das Standardmodell nicht. Sie zeigen lediglich, dass es in der Teilchenphysik und der Kosmologie Fragen gibt, die das Standardmodell allein nicht beantwortet und die als Ergänzung zum Standardmodell angenommen werden müssen. Eine Theorie, die das Standardmodell irgendwann ablösen soll, sollte möglichst einen Teil dieser Fragen, im Idealfall alle, beantworten. An solchen Theorien wird schon gearbeitet, seit es das Standardmodell gibt. Es gibt eine ganze Anzahl von Ansätzen. Manche sind ambitionierter und versuchen, alle Kräfte in einer Theorie zusammenzufassen; andere klammern die Schwerkraft noch aus und überlassen deren Beschreibung noch der allgemeinen Relativitätstheorie. Manche dieser Theorien, wie die Stringtheorie oder die Quantengravitation, sind auch nach 40 Jahren noch nicht so weit, Aussagen zu machen, die sich mit heutiger Technik vernünftig experimentell prüfen ließen. Damit lässt sich erst recht nicht zwischen den denkbaren Varianten dieser Theorien unterscheiden. Andere, wie die zu meinen Schulzeiten noch mit großen Hoffnungen behaftete Grand Unified Theory (GUT), sind zumindest in ihren einfachen Varianten heute schon experimentell widerlegt. Alle solchen Theorien, aus denen spektakuläre neue Messergebnisse für bisherige Experimente abgeleitet wurden, sind daran jedenfalls gescheitert – was nicht notwendigerweise alle Varianten der jeweiligen Theorie ausschließt, aber in der Regel die favorisierte, weil einfachste. Das gilt zum Beispiel für die zu meinen Studienzeiten meist beachtete Theorie, die Supersymmetrie, deren einfachste Form neue Teilchen vorhersagt, die man im LHC am CERN schon hätte finden müssen. Es bleiben also viele Fragen offen, aber mangels entsprechender zu prüfender Vorhersagen gibt es aktuell wenige Ansätze, durch Experimente auf der Erde Antworten zu finden. Daher ist es auch umstritten, ob man neue, noch größere Beschleuniger bauen sollte. Die spannendsten neuen Erkenntnisse stammten in den letzten Jahren sicherlich aus den immer besseren Beobachtungen der Astronomie, vor allem durch Teleskope auf Satelliten.

Warum die experimentellen Erkenntnisse nicht von der Theorie abhängen

Eins ist bei diesen neuen Theorien jedoch zweifelsfrei klar: Sie müssen zu praktisch allen schon gemachten Experimenten der Teilchen- und Astrophysik zu den gleichen Ergebnissen kommen wie das Standardmodell mit den genannten Ergänzungen wie der Neutrinomasse, denn die Ergebnisse dieser Experimente würden sich ja durch eine neue Theorie nicht ändern. Anders von „alternativen Physikern“ oder postmodernen Philosophen und Wissenschaftstheoretikern gelegentlich behauptet wird, müsste man diese Experimente auch nicht völlig anders aufbauen, wenn man andere Theorien hätte, und es würde schon gar nichts anderes herauskommen. Hinter solchen Vorstellungen stecken typischerweise Fehlinterpretationen von Thomas S. Kuhns Untersuchungen zu Erkenntnisprozessen in der Wissenschaft und einmal wieder ein falsches Verständnis des Beobachtereffekts. Wenn in einem Beschleunigerzentrum wie dem CERN Kollisionen hochenergetischer Teilchen und damit letztlich Freisetzungen reiner Energie untersucht werden, sind die Experimente ohnehin so aufgebaut, dass praktisch alles gleichzeitig gemessen wird, was man dabei technologisch überhaupt messen kann. Es gibt auch keine andere Möglichkeit, unter kontrollierten Bedingungen zu messen, was passiert, wenn an einem Punkt große Energien frei werden. Die Teilchenphysik kann Experimente gar nicht darauf ausrichten, nur den einen Parameter gezielt zu messen, der zur Überprüfung einer einzelnen Theorie nötig ist – dafür sind die Entwicklungszeiträume viel zu lang. Als der LHC in den 1980er Jahren geplant wurde, ging man noch von einem viel schwereren Higgs-Teilchen aus, und die Supersymmetrie, nach deren Teilchen bislang erfolglos gesucht wird, galt noch als wesentlich unwahrscheinlicher als die inzwischen längst ausgeschlossenen einfachen GUTs. Hypothetissche Vorhersagen aus neuen Theorien ändern sich schneller, als man neue Beschleuniger und Detektoren planen und bauen kann. Der LHC am CERN wurde dementsprechend nicht nur gebaut, um das Higgs nachzuweisen, sondern um ganz allgemein zu erforschen, welche neuen Phänomene in einem gewissen Energiebereich auftauchen. Das macht die Experimente auch so groß und teuer. Wegen der großen Datenmenge pro Kollision kann man eine Vorauswahl der Kollisionsereignisse treffen, die man genauer untersucht, um zum Beispiel Eigenschaften des Higgs-Teilchens genauer zu bestimmen. Es wird jedoch immer auch eine große Zahl sogenannter Minimum-Bias-Ereignisse gespeichert, um auch nach noch ganz unbekannten und unerwarteten Phänomenen suchen zu können. Die Ergebnisse der Teilchenphysik sind also gerade nicht von der Theorie abhängig, sondern sie sind eine zwingende Grundlage für jede Theorie, die Aussagen über Teilchen machen will.

Was wir gar nicht wissen

Nun gibt es auch für eine sogenannte Theory of Everything wie die Stringtheorie, die alle Grundkräfte der Natur und alle Teilchen beschreiben soll, grundsätzliche physikalische Fragen zur Materie und dem Universum, die sie nicht beantwortet. Dazu gehört zum Beispiel die Frage nach Ereignissen „vor“ dem Urknall, sofern man außerhalb der Existenz unseres Universums überhaupt von zeitlichen Begriffen wie vor oder nach sprechen kann. Auch hierzu gibt es Ideen, die sich in der einen oder anderen Form in diese neuen Theorien oder auch das Standardmodell integrieren ließen. So könnte das ganze Universum als zufällige Fluktuation aus nichts entstanden sein, und es könnte sich auch zufällig wieder in nichts auflösen. Von einer experimentell prüfbaren Theorie kann man in Bezug auf solche Ideen aber zumindest aktuell noch nicht sprechen.

Vielleicht werden wir aber tatsächlich erst zu einer konsistenten neuen Theorie jenseits des Standardmodells kommen, wenn jemand zu ganz neuen Ideen für völlig anders strukturierte Theorien findet, die möglicherweise auch solche Fragen mit einschließen. Die heutigen Kandidaten als Nachfolger des Standardmodells sind ja in gewisser Weise recht konventionell: Sie versuchen, in Form von Eichtheorien die Ideen des Standardmodells so zu verallgemeinern, dass sich ein umfassenderes Bild ergibt. Vielleicht wird sich der richtige Weg als ein ganz anderer herausstellen. Auch für eine solche neue Theorie würden aber die gleichen Voraussetzungen gelten: Sie müsste erklären, warum für praktisch alles, was wir heute messen können, das herauskommt, was das Standardmodell vorhersagt, und sie müsste ihren eigenen Wert unter Beweis stellen, indem sie Dinge vorhersagt, die wir noch nicht anderweitig vorhergesagt und gemessen haben.

Schließlich gibt es auch Fragen, die sich gar nicht in einer physikalischen Theorie beantworten lassen. Hierzu gehören zum Beispiel Fragen nach einem eventuellen Sinn von Dingen oder ethische Fragestellungen, was man tun sollte oder nicht. Bei solchen Fragen kann naturwissenschaftliche Erkenntnis einen Hintergrund bieten und als Information dienlich sein – sie kann aber nicht die Antwort liefern. Dementsprechend problematisch ist es auch, aus der Physik heraus oder mit der Autorität des erfolgreichen Physikers Antworten auf solche Fragen geben zu wollen. Davor haben auch viele der großen Physiker des 20. Jahrhunderts (zum Beispiel Erwin Schrödinger, Max Born und Werner Heisenberg) ausdrücklich gewarnt – und so mancher konnte sich trotzdem genau das nicht verkneifen.

Was dieses Nichtwissen nicht heißt

Wenn wir die Antwort auf eine grundlegende naturwissenschaftliche Frage, sei es die Entstehung des Lebens oder die des Universums, nicht wissen, liegt offenbar für viele Menschen die Versuchung nahe, eine willkürliche Antwort zu behaupten. Die beliebteste dieser willkürlichen Antworten begegnet mir auch in Diskussionen nach meinen Vorträgen regelmäßig: „An der Stelle muss man dann wohl von Gott sprechen.“ Nein, muss man nicht, und sollte man auch nicht. Selbst Theologen wehren sich gegen eine solche Vorstellung, die Dietrich Bonhoeffer mit dem treffenden Begriff „Lückenbüßer-Gott“ bezeichnet hat. Für Wissenschaftler ist eine solche Vorstellung ein ernsthaftes Problem und im Extremfall sogar lebensgefährlich: Wenn naturwissenschaftliches Nichtwissen beliebig mit religiösen Behauptungen aufgefüllt wird, dann wird jede neue wissenschaftliche Erkenntnis zwangsläufig zur Häresie. Das gilt insbesondere dann, wenn es um Schöpfungsmythen oder um die grundlegenden Zusammenhänge der Welt geht. Die historischen Beispiele von Galileo und Darwin drängen sich auf, aber grundsätzlich ist nicht auszuschließen, dass sich auch die Vorstellung von Gott als Auslöser des Urknalls über die Jahrzehnte zu einem Dogma entwickeln könnte, dessen Widerlegung Empörungsstürme bis hin zu Morddrohungen auslösen würde.

Noch bizarrer wird es, wenn religiöse Gruppierungen pseudo-naturwissenschaftliche Elemente in ihr Weltbild aufnehmen und in der Folge versuchen, diese als „neue Physik“ an der Öffentlichkeit – zum Teil buchstäblich – zu verkaufen. In gewohnt unterhaltsamer Form tun sich hier immer wieder die transzendental meditierenden Maharishis hervor, deren Quantenquark fast noch unfreiwillig komischer ist als ihr yogisches Fliegen oder die Wahlwerbespots ihrer Naturgesetz-Partei. So ist bei Thomas J. Routt in einer Veröffentlichung der Maharishi University of Management nachzulesen, dass im digitalen Universum die kosmische Weltregierung alle Aspekte des Lebens mittels Quantencomputern steuert.

An der Maharishi European Research University (MERU) wollte der Chemiker Klaus Volkamer 1987 in vermeintlichen minimalen Gewichtsschwankungen verschweißter Glasampullen die Wirkung dunkler Materie nachgewiesen haben. Eine Erklärung, warum die dunkle Materie nur in bestimmte, aber nicht in andere Glasampullen kriechen sollte, blieb er schuldig. In den folgenden 30 Jahren tourte er mit „feinstofflichen“ Erweiterungen praktisch aller Naturwissenschaften durch die Esoterikszene. Neben den Maharishis taucht Quantenquark in letzter Zeit auch zunehmend im Umfeld der Hare-Krishna-Bewegung auf.

Pseudowissenschaft in neureligiösen Bewegungen beschränkt sich jedoch nicht auf Gruppen aus dem hinduistischen Umfeld und, offensichtlich, die Scientologen, wenn man diese denn wirklich als religiöse Gruppierung betrachten will. Einige Anhänger von Christian Science betrachten ihren Kult offensichtlich allen Ernstes als Medizin und sehen – das hingegen wenig überraschend – Zusammenhänge vor allem mit der Homöopathie. In einer Zeitschrift der dem Christentum nahestehenden Bewegung Universelles Leben erklärte der Arzt Manfred Doepp, hinter Antibiotika und Impfungen stecke „mangelndes Vertrauen zur Führung durch Gott“.

Das Prinzip, dass man nicht jeden Unsinn für wahr erklären darf, nur weil die Wissenschaft etwas nicht weiß, gilt natürlich nicht nur für die Religion. Das gleiche trifft auch auf Nassim Haramein zu, wenn er die Tatsache, dass zwei unterschiedliche Messmethoden unterschiedliche Ergebnisse für den Radius eines Protons ergeben, nutzt, um seine absurden Vorstellungen vom Proton als schwarzem Loch für valider als das Standardmodell zu erklären. Hohle-Erde-Gläubige argumentieren ähnlich, wenn sie wissenschaftliche Diskussionen unter Geophysikern über die Ursache einzelner Reflektionsherde von Erdbebenwellen im Boden, sogenannte bright spots, als Beleg für ihre kruden Thesen anführen. Kreationisten nutzen jede spannende Forschungsfrage innerhalb der Evolutionsbiologie, um zu erklären die Evolution sei umstritten.

Nein. Dass es irgendwo in der Wissenschaft offene Fragen gibt, über die diskutiert und an denen geforscht wird, heißt nicht, dass sämtliche Ergebnisse dieses Forschungsgebiets falsch sind. Es heißt auch nicht, dass man als Antwort auf diese Frage einfach irgendeine beliebige Behauptung als erwiesen hinstellen darf, auch nicht eine, an die schon vor 2000 Jahren irgendwer in Vorder- oder Südasien geglaubt hat. So leid es mir tut, es heißt auch nicht, dass stattdessen zwangsläufig Ihre ganz persönliche Privattheorie stimmt, nach der sämtliche Elementarteilchen winzige, in unterschiedlichen Pinktönen eingefärbte und telepathisch kommunizierende Einhörner sind. Es heißt noch nicht einmal, dass das Universum dadurch entstanden ist, dass es vom großen grünen Arkelanfall ausgeniest wurde.

Dass es in der Wissenschaft offene Fragen gibt, heißt einfach nur, dass die Wissenschaft noch lebendig ist, dass es noch etwas zu forschen und zu entdecken gibt – und genau das macht die Wissenschaft so viel interessanter als alle Dogmen und Heilslehren.

Paranoia, Verleumdung und der Spaß an der Wissenschaft

Schon im Juni hatte ich mich etwas ausführlicher mit der Shiva-Statue auf dem Gelände des Teilchenforschungszentrums CERN in Genf beschäftigt und die gar nicht esoterischen aber um so interessanteren Hintergründe beleuchtet, wie so ein Objekt in eine wissenschaftliche Einrichtung kommt. Dabei kamen auch so einige der zum Teil völlig absurden Verschwörungstheorien zur Sprache, die sich um diese Statue und um die Arbeit des CERN insgesamt ranken. Man hätte meinen können, verrückter als diese bizarren Weltuntergangsphantasien kann die Beschäftigung mit einem solchen Forschungszentrum ja nicht mehr werden. Das hat sich in den vergangenen Monaten als ziemlicher Irrtum herausgestellt.

Wenige Wochen nach dem Artikel kursierte in Verschwörungtheoretiker-Kreisen die Meldung, der Physiker und Whistleblower Dr. Edward Mantill hätte sich am 13. Juli in seinem Büro im CERN erschossen. Interessanterweise wurde schon an diesem 13. Juli ein fertig produziertes Video über den angeblichen Vorfall auf Youtube hochgeladen, bezeichnenderweise von einem Nutzer namens „Paranoid Times“:

mantill-video

Dr. Edward Mantill wird schon seit dem vergangenen Jahr, wenn überhaupt eine Quelle angegeben wird, als der Urheber der Behauptung zitiert, das CERN hätte das Ziel, ein Portal in andere Dimensionen zu öffnen und würde so irgendwelche dunklen Mächte in die Welt holen. Durch dieses Portal sollen auch schon allerlei merkwürdige Kreaturen auf die Erde gekommen sein:

mantill-creaturesBei dem abgebildeten Wesen handelt es sich übrigens vermutlich einfach um einen im sibirischen Winter mumifizierten Vielfraß.

Mantill wird als Physiker und CERN-Mitarbeiter zitiert, an anderer Stelle ist ausdrücklich von einem „renowned physicist“ die Rede. Mantill scheint auch recht vielseitig gewesen zu sein: Laut dem Video forschte er an Neutrinos, nach anderen Quellen (wie hier bei „Christ Michael“) beschäftigte er sich mit Wechselwirkungen von Quarks. Viel unterschiedlicher können Arbeitsgebiete innerhalb der Teilchenphysik kaum sein. Das kommt vor, gerade bei Professoren, die über mehrere Jahrzehnte Arbeiten vieler Studenten betreut haben, ist aber eher ungewöhnlich für die Forscher, die die tatsächliche Arbeit machen. Ein Blick auf Mantills Veröffentlichungsliste könnte da natürlich Aufschluss geben, nur dummerweise findet sich in den einschlägigen Suchportalen keine einzige wissenschaftliche Arbeit dieses „renommierten Physikers“. Ohne eine einzige wissenschaftliche Veröffentlichung stellt sich natürlich die Frage, wo hat er eigentlich den Doktortitel her? Die Antwort ist relativ einfach und wurde schon im April vom „Angry Ufologist“ recht ausführlich nachrecherchiert: Es gibt und gab keinen Dr. Edward Mantill, weder am CERN noch sonstwo in der Physik.

Woher stammt aber dann die Geschichte von Mantill und seinem Wissen über die Portale zu dunklen Mächten, die seit 2015 auf allen möglichen Verschwörungsseiten wiedergekäut wird? Die älteste Quelle, die ich gefunden habe (22.1.2015), ist auf dem Internetportal Reddit ein längerer Text mit dem Titel: „I’m a Physicist at CERN. We’ve done something we shouldn’t have“. Innerhalb von Reddit findet man diesen Text auf der Unterseite „Reddit No Sleep“, die laut Beschreibung dazu dient, dass Autoren dort ihre Gruselgeschichten posten können.

Als Gruselgeschichte ist das Mantill-Thema, naja, durchwachsen. Die Idee mit dem CERN ist recht kreativ, und mit dem Ich-Erzähler ist die Geschichte einigermaßen stimmungsvoll aufgebaut. Sie krankt leider daran, dass der Autor so gar keine Ahnung von Physik oder vom CERN hat. Unter anderem berichtet der angebliche Physiker Mantill von einem normalen Tag am CERN, an dem im LHC planmäßig zwei Kollisionen im Abstand von neuneinhalb Stunden stattgefunden hätten. Es wäre auch für einen Laien leicht nachzurecherchieren gewesen, dass im LHC je nach Strahlfokussierung und danach, was man als Kollision mitzählt, einige hundert Millionen Kollisionen pro Sekunde stattfinden. Eine lustige Idee ist immerhin der Name von Mantills Kollegin in der Geschichte, Celine D’Accord. Frau Einverstanden hätte ich am CERN auch gerne kennengelernt.

Die Mantill-Geschichte ist übrigens nicht der erste Fall, dass Verschwörungstheoretiker über die angeblichen dunklen Machenschaften des CERN erfundene Geschichten als Quellen zitieren. Schon seit 2009 wird immer wieder eine Glosse des Technologiemagazins The Register zitiert, die sich eigentlich über die Ängste vor dem Weltuntergang durch das CERN lustig macht. Der Text schwadroniert genüsslich über „hyperdimensionale Monstermänner“ und „parallele Globo-Nazis“ und betont auch noch wörtlich, das sei natürlich alles Unsinn. So genau scheint den Artikel aber nicht jeder gelesen zu haben, der ihn ausdrücklich zitiert. Dort scheint sich auch der Erfinder von Edward Mantill bedient zu haben, denn der Register-Artikel ist die ursprüngliche Quelle eines Zitats des damaligen CERN-Forschungsdirektors Sergio Bertolucci. In Bertoluccis Zitat taucht erstmals die Formulierung auf, der LHC könne möglicherweise eine Tür in andere Dimensionen öffnen, womit Bertolucci offensichtlich das Auftauchen neuer Teilchen oder einer unerwarteten Teilchenwechselwirkung meinte. Bertoluccis Zitat, entstanden im Überschwang der LHC-Eröffnung war auch der Ausgangspunkt der ganzen The Register-Glosse.

Mantill ist auch nicht der einzige frei erfundene CERN-Physiker, mit dem wissenschaftsfeindliche Propaganda gemacht wird. So berichteten im Frühjahr 2016 diverse Onlinemedien über die Bekehrung von Professor Gunther Scheizle zum fundamentalistischen Christentum. Bei Scheizle soll es sich um einen Deutschen handeln, der am CERN forscht und eine Professur an der ETH in Zürich hat. Auch Prof. Gunther Scheizle scheint nie irgendetwas zu publizieren, und die ETH oder das CERN wissen auch nichts von ihm. Quelle soll eine christliche Zeitung „Gemeinschaft des Herrn“ aus München sein, die offenbar keine Webseite hat und außer der Scheizle-Bekehrung auch sonst nie im Internet erwähnt wird.

Interessant ist auch das Photo des angeblich bekehrten Professors:

Erinnert doch irgendwie ziemlich an ein altes Pressebild des ehemaligen CERN-Generaldirektors Rolf-Dieter Heuer:

Wie geht man als Wissenschaftler oder auch nur halbwegs wissenschaftlich kompetenter Mensch mit so viel Unsinn um? Eigentlich kann man darüber nur lachen. Leute in einer Diskussion überzeugen zu wollen, die einen für einen Verbündeten des Satans halten, ist ohnehin sinnlos. Wenn man zu einer Gruppe gehört, für die ein gewisses Grundverständnis der Naturwissenschaft mehr oder weniger selbstverständlich ist,  ist die Versuchung groß, den Spinnern mit Satire zu begegnen. Das kann aber gewaltig nach hinten losgehen, vor allem wenn dabei ein Mangel an Lebenserfahrung mit einem offenkundigen Überschuss an Alkohol einhergeht, und auch das hatten wir diesen Sommer.

„Was soll das Menschenopfer-Ritual am CERN?“ titelte am 18. August der Verschwörungsblog „Alles Schall und Rauch“. Die amerikanische Freedom Fighter Times verkündete eine „Bombensensation am CERN“: Das Video eines satanischen Menschenopfer-Rituals vor der Shiva-Statue sei der Öffentlichkeit zugespielt worden. Das angesprochene Video gibt es tatsächlich, und es ist zwar für einen Kurzfilmpreis zu kitschig und klischeebeladen, aber es erreicht einen netten Gruseleffekt. Dazu benutzt es verwackelte Handybilder im „Blair-Witch“-Stil und eine theatralische Flucht des angeblichen Beobachters, bevor allzu aufwendige Spezialeffekte nötig geworden wären.

cern-ritual

Die dunkel verhüllten Gestalten und das blonde Opfer sind ein bisschen abgedroschen, aber dafür finde ich die klobigen Turnschuhe des Oberpriesters wirklich mal etwas Neues…

Keine Satire ist aber so überzeichnet, dass Verschwörungstheoretiker nicht noch etwas daraufsetzen könnten: Wenige Tage nach dem Auftauchen des Videos wurde die Behauptung verbreitet, der Urheber des Videos sei tot aufgefunden worden. In die Welt gesetzt wurde sie offenbar von einem Youtube-Nutzer namens Richie from Boston, der sonst auch gerne die absurdesten Verschwörungstheorien über Hillary Clinton verbreitet. Richie hat das Video am 11.8. verbreitet, behauptet aber selbst nicht, den Urheber getroffen zu haben, sondern zitiert eine arabische Facebook-Quelle, die bis heute noch sehr lebendig postet. Die Behauptung, der Urheber des Videos sei tot, taucht vielmehr in einem Besucherkommentar zu einem Video von Richie auf

isdead

und ist möglicherweise einfach eine Verwechslung mit dem älteren Dr.-Mantill-Mythos. Dennoch wurde die absurde Geschichte unter anderem von der britischen Boulevardzeitung Daily Mirror aufgegriffen und wurde danach von Anderen so zitiert, dass Richie aus Boston den Tod der Quelle dem Mirror in einem Interview persönlich bestätigt habe.

Gedreht wurde das Video ganz offensichtich tatsächlich im CERN vor der Shiva-Statue. Der Platz befindet sich innerhalb des CERN-Hauptgeländes in Meyrin und ist für jeden Mitarbeiter, Gastwissenschaftler oder Mitarbeiter beauftragter Unternehmen Tag und Nacht frei zugänglich. Das sind insgesamt weit über 10.000 Menschen. Viel Betrieb ist dort nachts nicht, aber es wundert sich auch niemand, wenn sich dort jemand aufhält. Die Fenster im Hintergrund gehören zum Gebäude 39, einem Gästehaus für Wissenschaftler, die sich nur kurzfristig am CERN aufhalten. Mit insgesamt 490 Zimmern in seinen Gästehäusern gehört das CERN  zu den größten Hotelbetreibern der Region, und ein guter Teil dieser Zimmer befindet sich auf dem Gelände in Meyrin. Aufgenommen wurde das Video, der Perspektive nach, aus dem ersten oder zweiten Stock des Gebäudes 40. In diesem Gebäude befinden sich Büros, die von den Experimenten am Großbeschleuniger LHC genutzt werden. Abgeschlossen sind solche Gebäude innerhalb des Geländes nachts in der Regel nicht, höchstens die einzelnen Büros; schließlich ist es nicht ungewöhnlich, dass dort auch zu ungewöhnlichen Zeiten jemand am Schreibtisch sitzt. Wer sich nur kurzfristig dort aufhält und im Gästehaus übernachtet, hat abends ohnehin meistens nichts besseres zu tun, und während der kostbaren Betriebszeit der Beschleuniger arbeitet in den Kontrollräumen der Experimentierhallen ohnehin immer jemand im Schichtbetrieb.

Als Urheber des schlechten Scherzes komen also grundsätzlich alle in Betracht, die Zugang zum Gelände haben. Festangestellte dürften aber für eine solche Schnapsidee kaum ihre Jobs riskieren – im Verhältnis zur spärlichen Bezahlung an Universitäten sind die steuerfreien Gehälter am CERN für viele Physiker ein Traum. Auch erwachsenere Gastwissenschaftler sollten sich der Tragweite eines solchen schlechten Witzes durchaus bewusst sein. Das gilt aber nicht unbedingt für die rund 300 Teilnehmer des Summer Student Programme, die sich zur fraglichen Zeit ebenfalls am CERN aufhielten und die dort die gleichen Freiheiten haben wie alle Anderen auch. Für viele der Summer Students hat der Aufenthalt am CERN eine gewisse Klassenfahrtatmosphäre, und nicht alle verbinden mit ihrer Teilnahme längerfristige berufliche Ziele. Das CERN bemüht sich natürlich, die Urheber der Aktion herauszufinden, aber solange sich nicht einer der Beteiligten outet, dürfte das schwierig sein. Die Summer Students sind längst abgereist, und für die CERN-Verwaltung arbeitet auch nicht gerade James Bond: Als ich einmal in unserer Experimentierhalle meine Scheckkarte verschlampt hatte (die man vor Arbeiten in Magneten besser aus der Tasche nimmt), wurde ich für die Verlustanzeige an die Werksfeuerwehr verwiesen, denn das CERN-Gelände ist ein exterritoriales Gebiet der UNESCO, und weder die Schweizer noch die französische Polizei fühlt sich zuständig. Die gleichen Feuerwehrmitarbeiter arbeiten nachts auch als Taxidienst, wenn die Pendelbusse zwischen den unterschiedlichen CERN-Standorten nicht mehr fahren…

Mehr als ein Ausschluss von zukünftiger Arbeit am CERN droht den Verantwortlichen ohnehin nicht – ein Video von einem schlechten Scherz zu drehen, ist ja keine Straftat.

Man kann natürlich fragen, wo eigentlich das Problem mit derlei missverständlicher Satire oder mit den veräppelten Verschwörungstheorien an sich liegt. Die Verschwörungstheoretiker selbst wird niemand bekehren, und interessierte Teile der Öffentlichkeit, die sich aktiv informieren, werden relativ schnell auf Klarstellungen stoßen, die weitaus plausibler sind als die Spinnereien selbsternannter amerikanischer Freiheitskämpfer. Das Problem liegt vielmehr bei Menschen, die sich gerade nicht für Grundlagenforschung interessieren, aber als Wähler und Steuerzahler natürlich dennoch betroffen sind. Eine falsch verstandene Anspielung oder ein gedankenlos platziertes „Umstritten“ in einem Zeitungsartikel können hier leicht den Eindruck erwecken, es gäbe mit dem CERN tatsächlich ein wie auch immer geartetes Problem. Das kann sehr relevant werden, wenn plötzlich in der Politik die CERN-Mitgliedschaft eines Landes ernsthaft in Frage gestellt wird, wie im Jahr 2009 in Österreich.

Ein Problem können solche Verschwörungstheorien aber vor allem für die Menschen sein, die am CERN arbeiten. Das muss nicht einmal so weit gehen wie 2008, als Nobelpreisträger Frank Wilczek wegen seiner öffentlichen Unterstützung für das CERN Morddrohungen bekam. Auch launige Bemerkungen abends in der Kneipe, wie viele Jungfrauen man denn im letzten Jahr geopfert hat, sind nur bei den ersten fünf Wiederholungen lustig. Ein viel größeres Problem wäre es, wenn Versuche der CERN-Verwaltung, schlechte Scherze wie das gezeigte Video künftig zu verhindern, zu Einschränkungen der Freiheit am CERN führten.

Ein Teil des Erfolgs des CERN liegt eben gerade in den Freiheiten, die die vielen Gastwissenschaftler dort genießen. Wenn man die Kontrollen an der Einfahrt passiert hat, wozu zu meiner Zeit eine Plakette an der Windschutzscheibe genügte, kann man sich innerhalb der CERN-Standorte völlig frei bewegen. Letztlich gibt es nur zwei Verwaltungsfelder, die einen in der praktischen Arbeit einschränken: Man muss aufpassen, dass man beim Transport CERN-fremder und mitunter teurer Geräte zu oder zwischen den CERN-Standorten nicht versehentlich mit dem französischen oder Schweizer Zoll in Konflikt gerät, und gelegentlich kontrolliert der Strahlenschutz, dass man sich oder seine Kollegen nicht fahrlässig zu hohen Strahlendosen aussetzt. Ansonsten gibt es natürlich Regeln, aber die beschränken sich (anders als ich das zum Beispiel in einem amerikanischen Nationallabor kennengelernt habe) auf Dinge, die einem auch der gesunde Menschenverstand sagt, und sie behindern in der Regel nicht die Arbeit.

Wenn man am CERN nachts um drei eine großartige Idee für eine Berechnung hat, hindert einen niemand daran, ins Büro zu gehen und sofort anzufangen. Das führt bei Manchen zu 70-Stunden-Wochen, aber wenn man ohnehin nach vier Wochen wieder ans heimische Institut fährt, findet man das möglicherweise gar nicht so schlimm. Wenn man sich von jemandem einen Rat erhofft, kann man die betreffende Person einfach fragen, egal ob sie für ein „konkurrierendes“ Experiment arbeitet oder Nobelpreisträger ist. Okay, letzteres tut man am Ende dann doch meist nicht – ein Nobelpreisträger ist eben auch am CERN… ein Nobelpreisträger – aber man könnte! Was zu regeln ist, wird in der Regel unbürokratisch innerhalb der Arbeitsgruppe oder des Experiments geregelt. In weiten Teilen arbeitet das CERN so informell wie ein Uni-Institut – nur eben wie eins mit über 10.000 Mitarbeitern… Das alles funktioniert nur, weil im Grundsatz erst einmal jeder jedem ein gewisses Vertrauen entgegenbringt.

Bemerkenswerte Möglichkeiten bietet das CERN auch für die Freizeitgestaltung. Die CERN-Homepage listet über 50 Clubs für Sport und Freizeitgestaltung auf – dazu existieren noch informelle Netzwerke für unterschiedliche Nationalitäten, die LGBT-Community sowie das Arbeiten und Leben am CERN mit Behinderungen. Hinzu kommen immer wieder offizielle und inoffizielle künstlerische Aktivitäten, wie ich sie schon im letzten Artikel angesprochen hatte. Das ist auch nötig: Wer mehr als ein paar Tage, aber nicht dauerhaft am CERN ist, möglicherweise auch noch als einziger Vertreter seiner Institution, ist dort in der Freizeit oft ziemlich isoliert. Die festangestellten oder dauerhaft abgeordneten Kollegen gehen abends nach Hause, und die einheimische Bevölkerung empfängt Fremde nicht unbedingt immer mit offenen Armen – vor allem, wenn sie auch noch relativ holprig oder gar nicht Französisch sprechen. Die Genfer Innenstadt ist rund zehn Kilometer entfernt, und die Busverbindung durch die Trabantenstadt Meyrin wird abends nicht attraktiver. Andere Freizeitmöglichkeiten sind ohne Auto kaum zu erreichen. Selbst für Berg- und Skifreunde hat der nahe französische Jura nur einen begrenzten Reiz, und beliebte Skigebiete wie Verbier oder Chamonix sind über zwei Fahrstunden entfernt. Nach zwei oder drei Wochen können auch ein relativ nettes Zimmer im Gästehaus und die bis spät geöffnete Cafeteria sehr traurige Orte werden, und manchmal kommt man sich vor wie in einer (immerhin recht komfortablen) Kaserne. In solchen Situationen sind die Clubs und Netzwerke eine ebenso willkommene wie notwendige Abwechslung. Auch diese Möglichkeiten beruhen aber auf dem gegenseitigen Vertrauen und der Offenheit, die durch Verschwörungstheorien und eventuelle Gegenmaßnahmen unterminiert werden.

Das ist ein entscheidender Punkt: Die Wissenschaftler, die in Forschungszentren wie dem CERN versuchen, ihre Arbeit zu machen, sind in erster Linie Menschen mit ganz normalen menschlichen Bedürfnissen. Das wird gerne vergessen, wenn selbst wohlmeinende Autoren beim Bekämpfen der Verschwörungstheorien CERN-Forscher als „geniale Männer und Frauen“ und „die besten Gehirne der Welt“ bezeichnen. Das ist schmeichelhaft, aber es ist eben auch entfremdend und dadurch gefährlich. Das CERN ist durchaus ein besonderer Ort mit besonderen Möglichkeiten, vielleicht auch mit ein paar besonderen Menschen. Aber auch die haben ganz normale Bedürfnisse und manchmal einen ziemlich schrägen Humor. Und es wäre wichtig, dass ihnen nicht der Spaß an der Wissenschaft vergeht.

 

 

Kein Esoterikkongress in Gießen – dafür drei sehenswerte skeptische Veranstaltungen

Wenn in diesem Blog in den vergangenen Wochen relativ wenig Neues aufgetaucht ist, dann  liegt das zu einem gewissen Teil an einer Indienreise, zum Teil an einem Buchprojekt und zum Teil an der Tatsache, dass man ja irgendwann auch noch Geld verdienen muss. Es liegt aber auch zu einem nicht unerheblichen Teil an einem tollen Projekt, das ein kleiner Kreis von Ehrenamtlichen seit Juli in Gießen auf die Beine gestellt hat: Den Aktionstagen gegen geistige Brandstiftung.

Im Laufe des Sommers wurde bekannt, dass ein Zusammenschluss von Esoterikern, Verschwörungstheoretikern und rechten Reichsbürgern einen Kongress in Gießen angekündigt hatte. Die Referentenliste war beeindruckend erschreckend: Zu den bekanntesten Angekündigten gehörten wohl Motivationsguru Robert Betz, Reichsbürger Jo Conrad, „die Ursache deiner Krankheit liegt in dir selbst“-Dahlke, und Franz Hörmann, ein Wirtschaftsprofessor, der empfiehlt, seine Kredite einfach nicht zurückzuzahlen und meint, dass Gaskammern nichts mit Gaskammern zu tun gehabt hätten. Quantenquark war auch reichlich im Angebot: Michael König bietet eine Ausbildung zum Quantenpraktiker an (und meint damit nicht Fußpflege), Konstantin Meyl will die Relativitätstheorie widerlegt haben, nimmt dafür aber die Existenz sogenannter elektromagnetischer Skalarwellen an, die nie jemand finden konnte, und Nassim Haramein wäre eigentlich einen ganzen eigenen Artikel wert. Tatsächlich gerne mal live hören würde ich Simon Parkes, dessen Gruppenmeditation im September 2015 dem Teilchenbeschleuniger am CERN nicht genügend Energie zuführen konnte, um das Raumtor zu öffnen, so dass dann einige außerirdische Reptilienwesen auf der Erde festsaßen – das schreibt er zumindest auf seiner Homepage. Später wurde dann auch noch der gerade Haft sitzende oberste Souverän des Reichsbürger-Königreichs Deutschland angekündigt.

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Mit ein paar Leuten, die schon beim Protest gegen den Quer-Denken-Kongress 2015 in Friedberg dabei waren, ist es gelungen, ein Gegenprogramm zu planen und gleichzeitig die Stadtpolitik über den anstehenden Kongress und die Problematik damit aufzuklären. Irgendwie schaffen es rechtsesoterische Veranstalter  immer wieder, für ihre Unsinn öffentliche, aus Steuergeldern finanzierte Stadthallen anzumieten. In Friedberg und Neu-Isenburg dürfte die Verwaltung nach den dortigen Quer-Denken-Kongressen wachsamer sein, also hatte man dieses Mal in Gießen die Kongresshalle gemietet. Tatsächlich haben wir es aber auch in Gießen wieder geschafft, ein breites, parteiübergreifendes Bündnis von Junger Union bis Linksjugend und vom Humanistischen Verband bis zum Rat der Religionen für einen Protest gegen den Kongress zusammenzubekommen.

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Erfreulicherweise hat es dann aber die städtische GmbH durchgesetzt, nach einem Wechsel des offiziellen Veranstalters ihre peinlichen Mieter wieder loszuwerden, so dass der Kongress in Gießen nicht mehr stattfinden kann. Es gibt aber andernorts trotzdem noch genug von der Sorte. Im November steigt wieder ein Quer-Denken-Kongress, diesmal in Köln, mit einem großen Teil der Redner, auf die Gießen nun glücklicherweise verzichten durfte. Vom Rest der Redner konnte man die meisten (nur Simon Parkes nicht, der würde mich wirklich interessieren…) schon Anfang Oktober beim Kongress des Kopp-Verlags in Stuttgart sehen.

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Was aber (unter anderem auch wegen der vielen ähnlich gelagerten Kongresse) trotzdem in Gießen stattfinden wird, sind drei wunderbare Aufklärungsveranstaltungen, die eigentlich gegen den Kongress protestieren und über diesen aufklären sollten. Die Veranstaltungen werden vom ganzen Bündnis unterstützt – veranstaltet werden sie von der Gesellschaft zur Wissenschaftlichen Untersuchung von Parawissenschaften (GWUP), dem Allgemeinen Studierendenausschuss der Justus-Liebig Universität und dem Humanistischen Verband Deutschlands (HVD) Hessen. Also kein Esoterikkongress in Gießen, dafür drei richtig gute skeptische Veranstaltungen. Da kann man nur sagen, der Anspruch als Wissenschaftsstadt wird voll erfüllt.

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Schon am Donnerstag, 13.10.2016 um 20 Uhr läuft im kommunalen Kino im Jokus, Ostanlage 25 in Gießen der Dokumentarfilm Die Mondverschwörung. Wer sich beim Lesen dieses Artikels gefragt hat, was Esoterik eigentlich mit rechtsextremem Gedankengut zu tun hat, ist bei diesem Film genau richtig. Hier ist der Trailer, aber am 13.10. haben wir noch viel mehr zu bieten. Im Anschluss an den Film steht der Regisseur Thomas Frickel für eine ausgiebige Diskussion zur Verfügung, und die ist mit ihm erfahrungsgemäß ähnlich unterhaltsam wie der Film, nur eben mit der Möglichkeit, nachzufragen.

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Für Montag, den 17.10.2016 um 20 Uhr im Margarete-Bieber-Saal der Universität, Ludwigstraße 34, konnten wir einen juristischen Experten und engagierten Blogger über die Reichsbürgerszene gewinnen: Oliver Gottwald schreibt den Eisenfrass-Blog und macht Fortbildungen für hessische Justizbeamte zum Thema. Passend zu den Reichsbürger-Rednern, die Gießen erspart geblieben sind, spricht er über Peter Fitzek, das Königreich Deutschland und die Reichsbürger. Wer noch keine Ahnung hat, wer Peter Fitzek ist; das auf dem Screenshot unten ist nicht etwa der Prinz Karneval, sondern der oberste Souverän persönlich, und beim Draufklicken kommt man auf eine längere Doku des MDR, vielleicht zum Vorgruseln vor Olivers Vortrag. Infos zum Nachlesen finden sich auch bei unseren Unterstützern vom Sonnenstaatland.

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Unsere Hauptveranstaltung wird dann der große Infoabend am 20.10. um 19.30 im großen zoologischen Hörsaal der Universität, Stephanstraße 24. Unter dem Titel „Schwurbler, Nazis, Scharlatane?“ werfen wir einen unterhaltsamen Rundumblick auf das Gedankengut, das auf rechtsesoterischen Kongressen und Internetseiten so verbreitet wird. Ich stelle Kongresse dieser Art und ein paar der eher realsatirischen Referenten (hatte ich schon erwähnt, dass ich Simon Parkes auf eine gruselig-bizarre Art interessant finde?) kurz vor. Später am Abend werde ich dann auch noch eine Quantenheilung zelebrieren und damit hoffentlich ganz viele Zuhörer heilen – also, vom Glauben an Quantenheilung wenigstens. Die beiden großen Jungs vom Heißluftdampfer machen eine Live-Podcastaufzeichnung über Reichsbürger, bei der auch Experte Oliver Gottwald wieder mit an Bord sein wird. Der Physiker und skeptische Blogger (Nullius in Verba) Sebastian Schmalz, mit dem ich letztes Jahr in Friedberg viel Spaß als Vortragsduo hatte, knöpft sich populäre Mainstreamesoteriker wir Robert Betz und Rüdiger Dahlke vor und erklärt, warum deren Vorstellungen eben nicht sanft und harmlos sind. Der Ingenieur Dr. Norbert Aust, der auch gerne über Homöopathie schreibt, spricht über die angeblich unbegrenzt verfügbare Freie Energie, deren Aushängeschild Klaus Volkamer Gießen auch erspart geblieben ist. Der Gießener Satiriker und Autor Jörg Schneider liest: „So werde ich Nazi – Welcher Extremismus passt zu mir?“. Durch den Abend führt der Musiker und Kolumnist Frank Mignon.

Vielen Dank an alle Beteiligten, die mitgeholfen haben, das Programm auf die Beine zu stellen. Es hat schon im Vorlauf und bei unseren Treffen mit den vielen Leuten aus den ganz unterschiedlichen Parteien und Organisationen einen Riesenspaß gemacht.

Danke auch an Alexander von Alistration, der uns vier von seinen großartigen Comics für unsere Aktionstage zur Verfügung gestellt hat. Hier ist nochmal einer von seiner eigenen Seite:

Tanzende Götter am CERN und die Probleme der Wissenschaftskommunikation

Die Mehrheit der Menschheit hat keine Ahnung von der Bedrohung durch das CERN. Das behauptet zumindest der Verschwörungsblog Oppt-Infos zwischen rechtsextremer Reichsbürger-Idologie, angeblichen Wundermitteln gegen Krebs und Geschwurbel über Gedankenkontrolle durch Funkwellen. Laut der Weltuntergangsseite Dailycrow beschwören CERN-Experimente zur dunklen Materie Erscheinungen dunkler Gestalten herauf, und das CERN hat auch das Erdbeben im April 2015 in Nepal ausgelöst. Der antisemitische Socioecohistory-Blog sieht das CERN kurz vor dem Durchbruch in eine Parallelwelt, in der niemand anders als der Satan persönlich wartet. Die „Wissenschaft“, die der Menschheit den Turm von Babel beschert hat, treibe auch die Forscher am CERN, erklärt eine Seite mit dem bezeichnenden Namen „Now the End Begins“. Natürlich kann auch der widerwärtige Honigmann-Blog da nicht abseits stehen und schreibt vom CERN als „von den Illuminaten und dem Vatikan kontrollierten Raumhafenverstärker und Manipulationsanlage“.

Mitunter argumentieren solche Seiten einfach nur mit absurder Pseudophysik. „We are Anonymous“ erklärt zum Beispiel, die Ableitung von „16 TW“ Strahlenergie des CERN-Beschleunigers LHC hätte möglicherweise eine verheerende Schockwelle durch die Erde bis nach Nepal und so das Erdbeben verursacht. Hintergrund ist offensichtlich eine bizarre Vertauschung von Einheiten. Die Energie zweier kollidierender Teilchen im LHC hat nichts mit 16 Terawatt zu tun (das wäre die Leistung von zehntausend Kernkraftwerken), sondern liegt bei 16 TeV (Teraelektronenvolt). Das klingt nach viel, sind aber in normalen Einheiten gerade 0,0000025 Joule, entsprechend ungefähr der Aufprallenergie einer Biene, die gegen eine Fensterscheibe fliegt. Noch anders ausgedrückt, die Energie von 800 Milliarden LHC-Kollisionen entspricht etwa dem Nährwert eines schmalen Mittagessens. Nun kann ein 27 Kilometer langer Tunnel natürlich ziemlich viele Teilchen enthalten, so dass die Gesamtenergie eines LHC-Strahls dann doch ungefähr die Wucht eines fahrenden Personenzuges hat. Das ist verglichen mit einem Erdbeben aber immer noch sehr, sehr bescheiden.

Ein stetig wiederkehrendes Motiv in der Argumentation dieser Verschwörungspropheten hat das CERN allerdings selbst aufgestellt, nämlich eine zwei Meter hohe Statue des indischen Gottes Shiva als tanzender Zerstörer der Dummheit und Neuerschaffer des Universums. Die Dummheit hat diese Figur ganz offensichtlich nicht zerstört, sondern ihr vielmehr reichlich Futter verschafft. Die Figur steht nicht in einem Bereich, in den regelmäßig größere Besucherströme kommen, aber doch relativ prominent zwischen dem besseren der CERN-Gästehäuser für angereiste Wissenschaftler und dem Bürogebäude der LHC-Experimente. Als Kunst am Bau bereichert sie so ein Ensemble der architektonisch netteren und moderneren Gebäude am CERN – die meisten Verwaltungsbauten dort sehen eher nach 60er-Jahre-Plattenbau aus.

Foto: Wikimedia / Kenneth Lu

Poetisch oder philosophisch angehauchte Physiker inspiriert die Figur gerne einmal zu träumerischen Exkursen, zum Beispiel Aidan Randle-Conde auf dem eigentlich seriösen Quantum-Diaries-Blog. Das ist legitim und verständlich. Die Suche nach den Ursprüngen des Universums und den Vorgängen im Innersten der Materie ist ein Thema, das fast zwangsläufig zur Träumerei und Poesie anregt. Dazu bieten die Experimente am CERN Bilder von einer bizarren und mitunter majestätischen Ästhetik, die einem sonst kaum begegnen. Das Bedürfnis, sich über die rein wissenschaftliche Arbeit hinaus auszudrücken und zu inspirieren, ist unter den tausenden in Genf forschenden Physikern immer da, von AlpineKats höchst lehrreichem LHC-Rap bis zum Arts@CERN-Programm, das unter anderem Stipendien für im Forschungszentrum arbeitende Künstler vergibt. Gerade ein solches Projekt, der Ballettfilm Symmetry, wird aber in Verbindung mit der Shiva-Statue gerne zur Dämonisierung des CERN und der Teilchenforschung insgesamt missbraucht.

SymmetryOccult

Tatsächlich steckt hinter der Shiva-Statue eine spannende Geschichte, in der brilliante Köpfe, Machthunger und unglaubliche Zerstörungskraft eine Rolle spielen. Nur für die Außenkommunikation einer diplomatischen, multinationalen Organisation wie dem CERN ist sie möglicherweise weniger geeignet:

In Deutschland kaum zur Kenntnis genommen, ist Indien eine der großen Wissenschaftsnationen für die moderne Physik. Die Seite thefamouspeople listet zum Beispiel eine Anzahl bedeutender indischer Physiker auf (bizarrerweise mit ihren Sternzeichen): C.V. Raman entdeckte den quantenmechanischen Effekt der Aufnahme und Abgabe von Licht an Molekülen, der unter anderem erklärt, warum Gewässer oder Gletscher blau erscheinen. Satyendra Nath Bose leitete besondere statistische Eigenschaften bestimmter Teilchen her, die unter anderem für das Phänomen der Superfluidität verantwortlich sind (sogenannte Bose-Einstein-Kondensate). Für Boses Artikel darüber bot sich kein anderer als Albert Einstein als Übersetzer ins Deutsche an. Der Nobelpreisträger Subrahmanyan Chandrasekhar untersuchte die Entwicklung von Sternen unterschiedlicher Größe und fand, dass schwarze Löcher nicht nur rechnerische Ergebnisse der allgemeinen Relativitätstheorie sind, sondern tatsächlich als Überbleibsel sehr schwerer Sterne existieren.

Durch den Status als blockfreies Land konnten indische Wissenschaftler sowohl mit westlichen als auch mit sowjetischen Forschungseinrichtungen zusammenarbeiten. Ende des 20. Jahrhunderts war Indien in den großen internationalen Forschungskooperationen der Kern- und Teilchenphysik vertreten. In der Zeit des Internet-Hypes, als den Labors in Europa und den USA IT-kundige Physiker massenweise abgeworben wurden, bot Indien nicht nur hervorragend ausgebildete, sondern auch bezahlbare Fachkräfte.

Im Mai 1998 endeten viele dieser Kooperationen im wahrsten Sinne des Wortes mit einem Knall. Mit der Zündung einer Wasserstoffbombe in der nordindischen Thar-Wüste begann eine Serie von fünf indischen Kernwaffentests, die heftige internationale Reaktionen und zum Teil Handelssanktionen auslösten. Indische Kernphysiker bekamen kaum noch Einreisevisa in die USA, geschweige denn die Möglichkeit, ihre Arbeit an den oft vom US-Verteidigungsministerium geführten amerikanischen Grundlagenforschungszentren fortzusetzen. Das Internet war zwar als Kommunikationsmedium in der Wissenschaft schon gut etabliert, aber ohne persönliche Treffen kann man bis heute kaum produktiv in einer Forschungskooperation mitarbeiten. Ich erinnere mich, dass wir als deutsches Partnerinstitut in München vom New Yorker Brookhaven National Lab aufgefordert wurden, selbst in E-Mail-Kommunikation mit indischen Kollegen darauf zu achten, dass uns nicht eventuell Informationen durchrutschen, die das amerikanische Embargo unterlaufen könnten.

In Europa waren die Reaktionen weniger harsch, und in den Folgejahren wurde das CERN mit seinem besonderen völkerrechtlichen Status zu einem der wichtigsten Zentren, an denen indische Physiker noch international kooperieren konnten. 2002 erhielt Indien neben Russland, Japan und den USA den herausgehobenen Status eines Beobachterlandes am CERN. Inzwischen ist es allerdings von Pakistan überholt worden, das 2015 als drittes nichteuropäisches Land (nach dem Vollmitglied Israel und der Türkei) assoziiertes Mitglied des CERN wurde. Assoziierte Mitglieder haben mehr Mitspracherechte als Beobachter, müssen aber auch regelmäßige Beiträge zahlen. Vor diesem Hintergrund ist es zu sehen, dass das CERN 2004, sechs Jahre nach Beginn der wissenschaftlichen Isolation Indiens und zwei Jahre nach der Aufnahme als Beobachterland, von der indischen Regierung ein Denkmal geschenkt bekam.

Warum dieses Denkmal ausgerechnet die Form einer Shiva-Statue hat, darüber kann man natürlich trefflich spekulieren, aber es drängen sich einige Erklärungen auf, die wenig mit angeblichen spirituellen Bezügen der Teilchenphysik zu tun haben. Zum Einen wird ein Reisender, der zum Beispiel einem indischen Gastgeber eine Geste der Aufmerksamkeit aus good old Germany mitbringen will, mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit zu einem Bierseidel oder einer Kuckucksuhr greifen, auch wenn er selbst möglicherweise aus Hannover stammt und wenig Bezug zu dieser Art von süddeutschem Kulturgut hat. Die Bundesregierung würde sich vielleicht für eine Goethe-Statue entscheiden. Wenn man bedenkt, welche Souvenirs deutsche Touristen aus Indien mitbringen, erscheint die Shiva-Statue als eine angemessene Entsprechung. Die Auswahl hat aber auch eine handfeste politische Dimension: Zum Zeitpunkt der Entscheidung über das Geschenk wurde Indien von Premierminister Vajpayee und der Hindu-nationalistischen BJP regiert. Die BJP hatte gerade den Physiker und Koordinator der Kernwaffentests von 1998 Abdul Kalam (selbst ein Moslem) zum Staatspräsidenten gemacht. Die Kernforschung und internationale Kooperation als Elemente des Nationalstolzes gedanklich mit hinduistischer Tradition zu verknüpfen, lag also durchaus im Interesse der Regierenden in Neu Delhi. Die CERN-Leitung konnte auf der anderen Seite die Geber auch nicht düpieren und das großzügige Geschenk in einem der reichlich vorhandenen Abstellräume unterbringen.

Hätte das CERN aber die Möglichkeit gehabt, Missinterpretationen der Statue wie die eingangs genannten Verschwörungstheorien zu vermeiden? Zumindest hätte man schon 2004 deutlicher sagen können, dass es sich bei dem Bronze-Shiva einfach um ein Kunstobjekt und eine politische Geste handelt. Man hätte schon in der ursprünglichen Pressemeldung religiöse Bezüge vermeiden können. Man hätte nicht die Skeptiker-Ikone Carl Sagan mit seinem rein metaphorisch gemeinten Vergleich zwischen dem Tanz Shivas und dem kosmischen Tanz der Teilchen als Repräsentanten pseudoreligiöser Spekulationen heranziehen müssen. Insbesondere wäre es aber hilfreich gewesen, neben der Shiva-Statue nicht auch noch eine „Erläuterungs“-Tafel dazu mit Zitaten des unsäglichen Quantenmystik-Schwurblers Fritjof Capra aufzustellen, was dieser genüsslich zur Selbstdarstellung benutzt. Dann hätte man es sich womöglich erspart, mit ungelenken Erklärungen reagieren zu müssen, nachdem das Kind in den Brunnen gefallen ist.

Ja, Physiker brauchen mitunter die Romantisierung und Überhöhung dessen, woran sie dort arbeiten. Manchmal ist es nötig, den Blick von der Verkabelung seiner Messapparatur und den Programmzeilen seiner Simulationssoftware zu heben und auf das Wunderbare zu richten, das es in der Welt der Teilchen zu entdecken gibt. In der Außenkommunikation ebnet diese Romantisierung aber nur zu oft den Weg zur Dämonisierung der Wissenschaft an sich.

Kein Quark: Schüler weisen Elementarteilchen nach und testen die Relativitätstheorie

Eigentlich geht es hier ja um Esoterik, Bullshit und Spekulatives, die sich als Quantenphysik oder Relativität tarnen, aber auf der Suche danach stößt man ab und zu auf Dinge, die noch viel verblüffender sind, gerade weil sie zur tatsächlichen, seriösen Physik gehören. Wenn diese verblüffenden Dinge von sehr jungen Menschen gemacht werden, die (zumindest noch) keine Physiker sind, dann ist das einfach großartig.

Meine erste Faustregel zum Erkennen von Quantenquark ist ja folgende: Wenn es mit Mitteln unseres Alltags zugänglich ist, hat es sehr wahrscheinlich nichts mit Relativitätstheorie oder Quantenmechanik zu tun. Ab und zu gibt es Ausnahmen, und eine hat vor zwei Jahren Rowina Caspary geschafft, damals Schülerin in der zwölften Klasse eines Dresdner Gymnasiums. Im Rahmen einer „Besonderen Lernleistung“ am Netzwerk Teilchenwelt hat sie einen Detektor für Elementarteilchen aus ganz normalen Materialien gebaut, die man im Supermarkt bekommt. Die so entstandene Nebelkammer gehört zwar zu den ältesten Detektortypen der Teilchenphysik, aber auch zu den beeindruckendsten, weil sie ganz ohne elektronische Geräte die Spur eines Teilchens, das viel kleiner ist als ein einzelnes Atom, mit bloßem Auge sichtbar machen kann. Das sieht dann, bei perfekter Beleuchtung photographiert, so aus:

Das Bild (Quelle: Wikimedia) stammt aus dem Jahr 1929 und zeigt den ersten Nachweis eines Positrons und damit des ersten Antimaterieteilchens, das Paul Dirac erst ein Jahr vorher theoretisch vorhergesagt hatte. Die lange, gekrümmte Spur von links unten nach links oben ist der Weg des Positrons, und die horizontale Platte in der Mitte hat es unterwegs abgebremst, so dass man aus der Krümmung der Spur erkennen kann, dass es von unten nach oben geflogen sein muss.

Nicht nur sichtbar, sondern auch noch hörbar machen kann man Teilchen in einer Funkenkammer, wie man sie in größeren Physikausstellungen zu bewundern ist, zum Beispiel im Microcosm am CERN (jedenfalls vor dem aktuellen Umbau, hoffentlich ist sie noch da). Nur braucht man für so eine Funkenkammer einen Hochspannungsgenerator, jede Menge Edelgase für die Zwischenräume, höchst präzise montierte und isolierte Metallplatten und so weiter. In diesem Video sieht man eine an der Universität Birmingham:

Wie funktioniert aber nun Rowina Casparys wunderbar einfache Nebelkammer? Wie mit allen Spurdetektoren kann man damit nur elektrisch geladene Teilchen nachweisen. Wenn die durch Materie, zum Beispiel durch Luft oder Dampf, hindurchfliegen, reißen ihre elektromagnetischen Kräfte Elektronen aus den Atomen, an denen sie vorbeikommen. Sie hinterlassen also eine Spur von freigesetzten Elektronen und positiv geladenen Atomrümpfen (Ionen), die Sekundenbruchteile brauchen, um sich wieder zusammenzufinden. In dieser Zeit kann man die Spur mit den richtigen Tricks sichtbar machen oder elektronisch nachweisen. In der heutigen Teilchenphysik macht man das meistens, indem man Signale der Elektronen durch Hochspannung verstärkt und elektronisch ausliest. Das geht schnell und lässt sich direkt im Computer weiterverarbeiten.

Viel eleganter geht das in der Nebelkammer: In einem dünnen Alkoholdampf, der gerade heiß genug ist, dass sich noch keine Tropfen niederschlagen, bilden sich die ersten Nebeltröpfchen genau entlang der Spur der vom Teilchen freigesetzten Elektronen, und diese Tröpfchen kann man im richtigen Licht sehen oder mit der Kamera für die Nachwelt festhalten. Um den Dampf genau an diesem Kondensationspunkt zu halten, gibt es zwei Möglichkeiten. In Verbindung mit einer Kamera kann man den Druck in der Kammer mit einem Kolben kurzzeitig verändern und genau in diesem Moment eine Aufnahme machen. Will man dagegen die Spuren mit dem Auge sehen, verwendet man eine Diffusionsnebelkammer, in der sich zwischen einer heißen Ober- und einer kalten Unterseite der Kammer in der Mitte eine Schicht mit gesättigtem Dampf bildet. Normalerweise verwendet man für so eine Diffusionsnebelkammer Heizdrähte, Trockeneis zum Kühlen und für den Dampf Aceton oder wenigstens Isopropanol. Das ist alles teuer, schwer zu bekommen und in Handhabung problematisch, also nicht unbedingt zum Vorführen im Klassenzimmer geeignet. Rowina Caspary hat in ihrer Arbeit gezeigt: Es geht auch mit Wärmflaschen, Kühlkompressen und Brennspiritus. Eine Bauanleitung nebst umfassenden Erläuterungen zu den physikalischen Hintergründen und Bildern von Aufbau und Ergebnissen findet sich in der schriftlichen Ausarbeitung zu den Messungen. Sie ist für jemanden, der noch nicht mal angefangen hat zu studieren, auch noch hervorragend geschrieben und beim Netzwerk Teilchenwelt herunterzuladen.

Mit der Messung von Elementarteilchen ist der Bezug zur Quantenphysik recht offensichtlich, aber ich hatte ja auch noch die Relativitätstheorie versprochen. Die spielt bei der Herkunft der beobachteten Teilchen eine Rolle. Die können einerseits aus radioaktiven Quellen stammen. Da man einzelne Teilchen sichtbar macht, genügen geringe Aktivitäten, zum Beispiel aus Uranglas oder uranhaltigen Natursteinen, die frei verkäuflich sind. Wenn man aber keine Quelle zur Verfügung hat, sind die häufigsten und wegen ihrer schnurgeraden Spuren auffälligsten Teilchen, die man beobachten kann, Myonen aus der kosmischen Strahlung.

Myonen sind sehr kurzlebig und entstehen bei Kollisionen anderer Teilchen, vor allem dann, wenn energiereiche Strahlung aus dem All auf die Atome der Erdatmosphäre trifft. Das passiert typischerweise in großen Höhen von zehn Kilometern und mehr. Weiter unten entstehen Myonen kaum, weil diese Strahlung selten tiefer in die Atmosphäre eindringen kann, ohne schon auf irgendein Atom aus der Luft getroffen zu sein. Deswegen ist man auf Flugreisen auch deutlich stärkerer Strahlung ausgesetzt als am Boden. Die meisten in den Kollisionen produzierten Teilchen werden dann auf ihrem Weg durch die Luft gestoppt. Nur Myonen sind für Elementarteilchen relativ schwer und fliegen daher von der Luft relativ ungestört direkt bis zum Boden weiter. Allerdings haben Myonen nur eine durchschnittliche Lebensdauer von etwa zwei Mikrosekunden. In zwei Mikrosekunden kann ein Teilchen, selbst wenn es fast Lichtgeschwindigkeit hat, nur etwa 600 Meter zurücklegen. Eigentlich hätten also so gut wie keine Myonen aus der Höhenstrahlung bis in Rowina Casparys Nebelkammer gelangen dürfen.

Wie auch oben im Film mit der Funkenkammer zu sehen ist (die geraden Spuren durch die ganze Kammer sind alles Myonen), kommen aber tatsächlich ziemlich viele dieser kurzlebigen Teilchen am Boden an. Möglich ist das nur durch die Relativitätstheorie: Durch ihre hohe Geschwindigkeit nahe an der Lichtgeschwindigkeit vergeht für die Myonen die Zeit langsamer, so dass deutlich weniger zerfallen, bevor sie den Boden erreichen. So liefert die coole, einfache Nebelkammer in Verbindung mit der Lebensdauer von Myonen auch noch einen Test der Relativitätstheorie.

Bleibt abschließend also noch die Frage, woher kennt man die Lebensdauer von langsamen Myonen, wenn sie doch immer nur in hochenergetischen Kollisionen erzeugt werden? Man misst mit einem sehr zeitempfindlichen Detektor, wann ein Myon in ein schweres Material hineinfliegt, in dem es dann abgebremst wird, und ein zweiter Detektor registriert, wann die Strahlung vom Zerfall des Myons aus dem Material herauskommt. Sehr viele Messungen ergeben ein Spektrum der jeweiligen Zeiten bis zum Zerfall und damit die durchschnittliche Lebensdauer. Und auch das hat ein Schüler beim Netzwerk Teilchenwelt nachgemessen, zwar nicht mit einem selbstgebastelten Detektor, sondern mit Geräten der TU Dresden, aber auch mit viel Begeisterung für die Physik, die bei den beiden jungen Forschern hoffentlich noch ein paar Jahre anhält, damit der Physik der Nachwuchs nicht ausgeht.