Wissenschaft

Gott aus der Maschine

Simulation eines Higgs-Teilchens, das nach dem Titel eines Buches von Leon Lederman auch »Gottesteilchen« genannt wird. Foto: CERN

Im Europäischen Kernforschungsinstitut in Genf (CERN) sollen die ersten überzeugenden Beweise für die Entdeckung des »Gottesteilchens« vorliegen. Entsprechende Gerüchte machen seit Wochen Schlagzeilen. Das größte Rätsel der Physik soll gelöst werden, eines der Wunder der Natur. Es gehört in die Welt der Hochenergiephysik: das Higgs‐Teilchen, nach dem Titel eines Buches des Physikers Leon Lederman vielfach auch Gottesteilchen genannt. Das ist ein bislang unentdecktes Elementarteilchen, von dem angenommen wird, dass es allen anderen Teilchen Masse verleiht.

Was dies mit der Tora und uns Juden zu tun hat? Im Gebet »Schma Israel« wird uns geboten, »den Herrn, deinen Gott, zu lieben mit deinem ganzen Herzen, mit deiner ganzen Seele und mit all deiner Kraft«. Wie kann man Gott lieben, den allmächtigen und allwissenden Herrn der Welt? Rambam sagt (Mischne Tora, Gesetze der Glaubenssätze): »Wie kann man lernen, Gott zu lieben? Die Wunder der Natur und Gottes Geschöpfe zu studieren und in ihnen Seine unendliche Weisheit zu erkennen, wird mich dahin führen, Gott zu lieben.«

Universum Der Teilchenbeschleuniger am CERN ist die größte, komplizierteste und teuerste wissenschaftliche Anlage, die jemals gebaut wurde. Er befindet sich in einer riesigen ringförmigen Struktur unter der Erde, ist 27 Kilometer lang und über 15 Meter hoch, vollgepackt mit hochkomplexen wissenschaftlichen Apparaten. Warum sind die Wissenschaftler so erpicht darauf, acht Milliarden Euro auszugeben, um sehr schwere Teilchen zu produzieren? Um diese Frage beantworten zu können, benötigt man ein paar grundlegende Informationen über das Universum.

Das Universum scheint aus zwölf verschiedenen Teilchen zu bestehen: drei Arten von Elektronen, drei Arten von Neutrinos, drei Arten von Quarks A und Quarks B. Diese zwölf Teilchen interagieren miteinander mithilfe von vier verschiedenen Kräften: Anziehungskraft, elektromagnetische Kraft, schwache Wechselwirkung und starke Wechselwirkung.

In den vergangenen Jahren erzielten die Wissenschaftler große Erfolge. Sie konnten zeigen, dass drei der vier Grundkräfte zu einer einzigen Kraft vereinigt werden können. Doch dann tauchte ein Problem auf. Ihre Theorie sagt die Existenz eines weiteren Teilchens voraus, das aber bislang nicht entdeckt werden konnte. Das führt uns zurück zum Beschleuniger in Genf.

Bestätigung Laut dieser »großen vereinheitlichten Theorie« (GUT) ist das Higgs‐Teilchen viel zu schwer, um in irgendeinem der bislang eingesetzten Beschleuniger produziert werden zu können. Verständlich also, warum es bislang nicht festgestellt wurde. Der Genfer Teilchenbeschleuniger aber ist so leistungsstark, dass er Higgs‐Teilchen hervorbringen könnte.

Daher ist es eine der vorrangigen Aufgaben der Genfer Anlage, das Higgs‐Teilchen herzustellen. Sollten tatsächlich Higgs‐Teilchen entstehen, wäre das eine überzeugende Bestätigung der GUT, der derzeit gültigen Theorie des Universums. Entstehen andererseits keine Higgs‐Teilchen, könnte das die Gültigkeit des ganzen GUT‐Schemas infrage stellen.

Kurzum: Der Genfer Teilchenbeschleuniger ermöglicht es den Wissenschaftlern, festzustellen, ob unser derzeitiges Verständnis des Universums vom Grundsatz her richtig ist oder ob die anerkannte Theorie grundlegend geändert werden muss.

Gravitation Eine Schwäche der GUT besteht darin, dass sie die vierte Grundkraft, die Gravitation, nicht einbezieht. Dies könnte einem konkurrierenden Modell gelingen: der String‐Theorie. Diese besagt, dass die Welt nicht aus Teilchen besteht, sondern aus winzigen Fäden (Strings). Solche Strings konnten bislang nicht experimentell nachgewiesen werden, da die Leistungskraft bisheriger Beschleuniger auch für ihre Herstellung nicht ausreichte.

Der Genfer Teilchenbeschleuniger ist allerdings wie gesagt so leistungsstark, dass er auch sie herstellen könnte. Die Erzeugung von Strings wäre dann ein überwältigender Beleg für die Richtigkeit der String‐Theorie. Ein negatives Ergebnis würde wiederum Zweifel an der Gültigkeit der String‐Theorie wecken.

Unerwartetes Eine der wichtigsten Aufgaben des Genfer Teilchenbeschleunigers besteht darin, das Unbekannte zu erforschen und Entdeckungen zu machen, die keiner erwartet. Die ganze Wissenschaftsgeschichte hindurch führte der Gebrauch eines neuen Instruments zur Erforschung der Natur zu völlig unerwarteten Ergebnissen und enthüllte immer wieder neue Wunder.

Gottes Welt ist unermesslich und voller Wunder! Von der ungeheuren Weite des Weltraums mit seinen Galaxien sonder Zahl bis hin zum mikroskopischen Reich winzigster Teilchen kann man die Herrlichkeiten Gottes erkennen. Einsicht in das Universum zu gewinnen, führt zur Einsicht in die endlose Weisheit Gottes und versetzt uns, wie der Rambam schrieb, in die Lage, ein Gefühl des Staunens und der Liebe für den Herrn des Universums auszubilden.

Der Autor ist Physikprofessor der Bar‐Ilan‐Universität, Ramat Gan, Israel. Er ist Verfasser mehrerer Bücher, auf Deutsch ist erschienen: »Am Anfang. Schöpfungsgeschichte und Wissenschaft«.

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