Was die Teilchenphysik heute weiss

Beck-Interview

Dr. Hans Peter Beck, Privatdozent für Physik an der Universität Bern und Teilchenphysiker am Europäischen Labor für Teilchenphysik (CERN) in Genf gewährt in einem Interview mit der Webplattform Xecutives.net Einblick in das Weltbild der modernen Physik. Er erläutert die Hintergründe, die 2012 zur Entdeckung des Higgs-Teilchens führten, er spricht über die Geheimnisse der Dunklen Materie und erklärt aus seiner Sicht, was Physik und Mathematik verbindet.

„The knowledge at CERN is set in stone and will last forever.“ Hans Peter Beck, physicist at the University of Bern and Researcher at CERN.
Image: Nathalie Laissue

Die Kosmologie versucht im Grossen das Universum zu verstehen, die Teilchenphysik spürt den kleinsten Bauteilen der Welt nach. Beides sind eigene Disziplinen der physikalischen Forschung, und so weit die Fachgebiete auch auseinanderliegen, so eng hängen sie auch wieder zusammen. „Der Kosmologe, der ins All schaut, muss auf die Teilchenphysik zurückgreifen, um verstehen zu können, wie der Kosmos aufgebaut ist und wie er funktioniert“, erklärt der Physiker Hans Peter Beck in einem jüngst erschienenen Interview mit dem Webmagazin Xecutives. Beck muss es wissen. Er war massgeblich am Aufbau des ATLAS-Experiments am CERN beteiligt, eines der ausgefeiltesten Experimente, mit denen zur Zeit erforscht wird, was die Welt im Innersten zusammenhält.

Bedingungen wie beim Urknall

ATLAS ist eines von vier grossen Experimenten am Large Hadron Collider (LHC), dem 27 Kilometer langen. kreisförmigen Teilchenbeschleuniger am CERN. In diesem Beschleuniger können die Physiker die materiellen Gegebenheiten nachahmen, die ganz zu Beginn unseres Universums geherrscht haben: „Sie erzeugen auf kleinstem Raum die Bedingungen, die im Universum geherrscht haben, als das Universum ca. ein Millionstel einer Millionstel Sekunde alt war. Das sind 10-12 Sekunden. Hier setzt unser aktuelles physikalisches Verständnis erst ein, auf dem wir aufbauen.“

Beck spricht im Interview nicht nur über die neusten Erkenntnisse der Physik, sondern auch über die Grenzen des sogenannten Standardmodells, also jenes Theoriegebäudes, in dem die zentralen Erkenntnisse der modernen Physik zusammengefasst sind.

Die Lücken des Standardmodells

Eine ganz grosse Lücke, die dieses Standardmodell heute noch aufweist, ist die Tatsache, dass mit der Gravitationskraft eine der vier Grundkräfte der Natur noch keinen Platz hat in dem Theoriegebäude hat. Warum das so ist, erklärt Beck mit einem verblüffend einfachen Hinweis: „Wenn Sie mit einem kleinen Küchenmagneten eine Büroklammer vom Tisch nach oben anziehen können, so hat dieser kleine Magnet die Gravitationskraft der Erde übertroffen. Dieses kleine Beispiel zeigt, um wieviel schwächer die Gravitationskraft gegenüber der elektromagnetischen Kraft ist. Das ist der Hauptgrund, wieso Gravitation im Standard-Modell nicht enthalten ist. Gravitative Effekte auf Elementarteilchen sind dermassen schwach, dass wir schlichtweg keine Handhabe haben, diese zu messen und somit zu verstehen.“

Das ganze Interview lesen Sie hier. (Links)

BV (veröffentlicht 12. 3. 2014)

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