Der Göttinger Physiker Boris Lemmer hat das Science Slam Finale in Hannover gewonnen

Rätsel der kleinen Teilchen

Weltgrößter Teilchenbeschleuniger: Blick auf den 27 Kilometer langen, ringförmigen Beschleuniger des Large Hadron Colliders des Kernforschungszentrums CERN, mit dem Wissenschaftler in 100 Meter Tiefe unter der Erdoberfläche versuchen, Zustände wie nach dem Urknall herzustellen. Foto: CERN

Göttingen. Die kleinsten Teilchen geben der Physik große Rätsel auf. Was geschah beim Urknall? Woraus besteht das Universum? Woher kommt Masse und wo ist die Antimaterie?

Antwort auf diese Fragen erhoffen sich Forscher auf der ganzen Welt – darunter die Teilchenphysiker der Uni Göttingen – durch die Arbeit mit dem größten Teilchenbeschleuniger der Welt, dem Large Hadron Collider des CERN in Genf.

Wie die Weltmaschine funktioniert, hat Teilchenphysiker Boris Lemmer, der in Göttingen promoviert, beim Science Slam der Ideen-Expo in Hannover erklärt und das Finale des Wissenschafts-Wettstreits mit 99 von 100 Punkten gewonnen.

„Wissenschaftler denken oft, ihr Thema sei zu kompliziert, aber die Leute wollen es verstehen“, sagt der 27-Jährige, der viel Arbeitszeit allein vor dem Computer verbringt. Auf einer Bühne vor Hunderten klatschender Zuschauer zu stehen, ist eine ganz andere Erfahrung. Als Unterhaltungs-Talent erntet Lemmer für seine Beschreibung des menschenscheuen Physikers im Karohemd die ersten Lacher. Um dem Publikum die Bausteine des Universums zu erklären, setzt er dann auf Anschaulichkeit, zieht Neutronen, Elektronen und Top-Quarks in Form von Plüschfiguren aus der Tasche.

Zutaten der Welt

Die Elementarteilchen seien die kleinsten Bausteine der Materie, erklärt er. Aus ihnen besteht alles Sichtbare im Universum. Elektronen und Quarks sind sozusagen die Zutaten unserer Welt. Aber die Physiker gehen davon aus, dass es nach dem Urknall noch mehr und andere Elementarteilchen gab. Die wollen die Forscher am CERN neu erzeugen. Dazu schleusen sie Protonen in den ringförmigen Teilchenbeschleuniger. Durch elektrische Felder werden die Protonen von Runde zu Runde schneller. „Bekommen sozusagen Schubser, bis sie fast Lichtgeschwindigkeit erreicht haben“, erklärt der Physiker. An vier Stellen kreuzen sich dann die beiden Teilchenstrahlen, die in gegenläufiger Richtung durch den Ring kreisen. Dabei prallen Protonen aufeinander.

„Bei der Kollision der Teilchen wird sehr viel Energie auf einem kleinen Punkt frei.“ Neue Materie und Anti-Materie entstehen. Die neue Materie untersuchen die Forscher in der Hoffnung, den kompletten Bausatz an Elementarteilchen zu entdecken. Die künstlich erzeugte Anti-Materie gehe sehr schnell wieder kaputt, so Lemmer und kommt auf ein für Nicht-Physiker schwer vorstellbares Thema: die Anti-Materie.

Physiker gehen davon aus, dass es nach dem Urknall so viele Teilchen wie Anti-Teilchen gab. Treffen Teilchen und Anti-Teilchen aufeinander, zerstören sie sich. „Zerstrahlen zu Energie“, sagt Lemmer. Tatsächlich haben Materie und Anti-Materie einander jedoch nicht vernichtet. Denn es ist Materie, aus der alles Sichtbare des Universums besteht.

Dunkle Materie

„Es muss ein Ungleichgewicht zugunsten der Materie geben. Warum das so ist, versuchen wir zu erklären.“ Im Universum sei sehr viel Energie und Materie, von der man noch nicht wisse, was es ist. Von „dunkler Materie“ sprechen die Forscher und meinen nicht, dass diese gefährlich ist, sondern nur schwer nachweisbar.                 ARTIKEL RECHTS

Von Kornelia Schmidt-Hagemeyer

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