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Blick zurück bis fast zum Urknall

Felicitas Pauss, die treibende Kraft hinter dem neuen Teilchenbeschleuniger am Cern – ein Porträt.

Ein gigantisches Experiment: Ein Cern-Mitarbeiter während der Bauphase für den Atlas-Detektor des LHC.
Ein gigantisches Experiment: Ein Cern-Mitarbeiter während der Bauphase für den Atlas-Detektor des LHC.
Keystone

14 Jahre hat Felicitas Pauss am Aufbau einer Anlage mitgearbeitet, die Teil eines der kompliziertesten Projekte ist, die der Mensch je realisiert hat. Am Mittwoch ist es so weit: Am europäischen Teilchenphysiklabor (Cern) in Genf startet das weltweit grösste Experiment. In einem 27 Kilometer langen, unterirdischen Ringtunnel sollen die ersten Wasserstoff-Atomkerne, so genannte Protonen, kreisen. Der Tunnel ist Teil des neuen Teilchenbeschleunigers namens LHC.

Gerade noch rechtzeitig konnten die letzten Arbeiten am Detektor abgeschlossen werden, an dessen Konstruktion die Physikerin von Anfang an wesentlich beteiligt war. Der CMS-Detektor, ein über 12'000 Tonnen schweres Monster, soll aufzeigen, was passiert, wenn im Ringtunnel Protonen mit beinahe Lichtgeschwindigkeit aufeinander geschossen werden. Bei den Kollisionen entsteht aus der Bewegungsenergie der Protonen Materie – neue Teilchen –, wie Einstein das vorhersagte.

Blick in die fernste Vergangenheit

Die Angst, dass dabei ein schwarzes Loch geschaffen werden könnte, das die ganze Welt verschlucken würde, sei völlig unbegründet, sagt Pauss. Dass die Medien in letzter Zeit vor allem darüber und nicht über die wissenschaftlichen Aspekte der gewaltigen Maschine berichteten, ärgert die Forscherin. Denn auch ohne schwarze Löcher wird sich im LHC Fantastisches abspielen. Bei den Teilchenkollisionen werden ähnliche Bedingungen herrschen wie kurz nach dem Urknall, als das Universum eine Hundertstel einer Milliardstelsekunde alt war: «Man blickt also sozusagen in die Vergangenheit.»

Zwischen Zürich, Genf und Nepal

Die Physik hat Felicitas Pauss schon in der Schule in Salzburg fasziniert. Obwohl sie in einer Musikerfamilie aufwuchs und Geige, Klavier, Orgel und Querflöte lernte, zerlegte sie als Schulmädchen lieber technische Geräte, um herauszufinden, wie diese funktionierten. An der Universität Graz war sie die einzige Studentin, die eine Doktorarbeit in Physik machen wollte. Nach Aufenthalten in Deutschland und den USA liess sie sich in der Schweiz nieder.

Seit 1993 ist sie Professorin an der ETH Zürich und leitete dort jahrelang das Institut für Teilchenphysik. Am Cern gehört sie dem CMS-Management an. Deshalb pendelt die 57-Jährige mit dem Zug zwischen Genf und Zürich. Wer die attraktive, elegant gekleidete und perfekt geschminkte Blondine sieht, kann sich kaum vorstellen, dass sie gern auf Trekking-Touren geht, etwa mit Rucksack und Zelt nach Nepal. Die Menschen dort würden sie wohl für «komplett verrückt» halten, wenn sie wüssten, was sie beruflich tue, meint Pauss.

Hoffnung auf spannende Resultate

Die Teilchenphysik ist nur schwer zu vermitteln. Trotzdem versucht sie Laien einfach und geduldig zu erklären, was die Forscher mit dem LHC herauszufinden hoffen. Bei den Kollisionen können neue Teilchen entstehen, die bisher nicht zu beobachten waren. Vor allem so genannte Higgs-Teilchen möchten die Wissenschaftler aufspüren. Es würde erklären, warum die Teilchen und damit auch wir selbst überhaupt eine Masse haben.

Doch vorerst gilt es, die komplizierte Maschine schrittweise in Betrieb zu nehmen. Zuerst werden die Protonen nur in einer Richtung durch den Tunnel geschickt. «Natürlich warten wir alle gespannt auf die ersten hochenergetischen Kollisionen», sagt Pauss, doch das werde noch eine Weile dauern, vielleicht vier oder sechs Wochen. Und dann müsse man zuerst die bekannte Physik wieder entdecken. Bis der CMS-Detektor das Higgs-Teilchen oder andere bisher unbekannte Teilchen aufspüre, könne es Jahre dauern. Wann dies der Fall sein werde, hänge davon ab, «was die Natur für uns bereit hält».

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