Gedanken zum Diskussionsabend um das CERN und den LHC im Rahmen der Nacht der Wissenschaft

2008-11-21 Michael Doser

Die Podiumsdiskussion im Rahmen der Nacht der Wissenschaft am 8. November zum LHC, dem neuen Teilchenbeschleuniger am CERN, war eine Gelegenheit, einer breiten Öffentlichkeit die Erwartungen und Hoffnungen der Physiker, die mit Spannung auf auf die vielen neuen Resultate warten, zu teilen, aber auch deren Bedenken anzusprechen, und darzustellen, weshalb kein Grund für Sorge besteht.

Die Gemeinschaft der Teilchenphysiker schaut seit September diesen Jahres gebannt, und voller Erwartung, auf den CERN. Ein neuer Teilchenbeschleuniger, der im Vergleich zu den bisherigen Teilchenbeschleunigern einen großen Schritt nach vorne macht, ist im Begriff seinen Betrieb aufzunehmen. Riesige Experimente sind nach jahrelanger Arbeit bereit, Neuland kontrolliert und genauestens zu beobachten. Was wird bei diesen Experimenten herauskommen? An Vorhersagen mangelt es nicht, aber im Gegensatz zu den meisten Fällen, in denen nur Resultate von abgeschlossener Forschung mitgeteilt werden, befinden wir uns an einem Punkt, wo alles noch offen ist, wo Vorhersagen gemacht werden, wo alles möglich scheint. Die Podiumsdiskussion im Rahmen der Nacht der Wissenschaft am 8. November, war eine Gelegenheit, diesen Zustand der Erwartung mit einer breiten Öffentlichkeit zu teilen.

Dieser Moment ist durch Enthusiasmus, Neugierde, Aufbruchstimmung charakterisiert, durch den Zauber, dass man kaum erwarten kann, Unerwartetes zu entdecken. Ich hatte gehofft, von dem Standardmodell, dunkler Materie, extra Dimensionen, und den Schwierigkeiten, winzige Hinweise für diese aus den Unmengen von Daten herauszufischen, zu reden; von dem notwendigen Riesenaufwand, um diese allerkleinsten Strukturen nachweisen zu können, und von den zu erwartenden wissenschaftlichen Diskussionen und Interpretationen von wahrscheinlich winzigen Hinweisen darauf, dass etwas Neues beobachtet wurde; von dem Drang, Neues zu entdecken, und der Angst, dabei vorzeitig vorzupreschen, sich zu irren, und mit fehlerhaften Resultaten an die Öffentlichkeit zu gehen; von dem, was Forschung ausmacht.

Was bedeutet es denn, in diesen bisher unbekannten Bereich vorzustossen? Die Experimente sind möglichst vielseitig angelegt worden, um die erwarteten (Higgsteilchen) und erhofften (supersymmetrische Teilchen, ...) Teilchen zu entdecken, aber auch um Unerwartetes nachweisen zu können. Dass die ersten beiden Teilchenarten bisher nicht nachgewiesen werden konnten liegt vielleicht daran, dass man bisher nicht genügend energetische Beschleuniger hatte, um sie erzeugen, daran, dass ihre Eigenschaften anders sind, als erwartet, oder daran, dass sie nicht existieren. Was Unerwartetes betrifft, so gibt es ein riesiges Spektrum von theoretisch motivierten Möglichkeiten, Voraussagen und Spekulationen; in allen Fällen handelt es sich um noch nie beobachtete Teilchen. Weshalb kann man dann die Gewissheit haben, dass diese unbekannten Teilchen ungefährlich sind? Um dies einzusehen, muss darauf hingewiesen werden, dass auch dieses Neuland sich an die bekannte Physik halten "muss", im dem Sinn dass einerseits theoretische Grundlagen nicht verletzt werden dürfen (ein Teilchen, dass einzeln erzeugt werden kann, kann auch zerfallen), dass andererseits die Wechselwirkung von neuen Teilchen mit anderen Teilchen über die bekannten Wechselwirkungen stattfinden muss (da sie sonst nicht erzeugt werden könnten) und somit nur gewisse Arten von Teilchen möglich sind. Zusätzlich dazu umgibt uns dieses Neuland schon jetzt in Form von kosmischer Strahlung, nur waren wir bisher noch nicht in der Lage, es genau zu betrachten und zu erkunden. Sich auf unbekanntes Terrain zu begeben bedeutet also nicht, dass man die bekannte Physik aufgibt. Im Gegenteil: diese legt enge Grenzen für das, was in dem LHC erzeugt und entdeckt werden kann, fest.

Neuland kann aber auch Befürchtungen auslösen, und leider wurden dann auch während der Diskussion immer wieder hypothetische Gefahren heraufbeschworen. Zum Teil kann das Unbehagen und die Sorge, dass dieser neue Bereich, der betreten wird, sich als gefährlich erweisen könnte, durch gerade das Unbekannte dieses Neulands erklärt werden. Eine ungeschickte Namensgebung von z.B. `mikroskopischen schwarzen Löchern`, die Assoziationen mit beindruckenden astrophysikalischen Phänomenen aufkommen lässt, hat aber sicher auch eine Rolle gespielt.

Prof. Pietschman und ich haben versucht, diese Ernst zu nehmenden Sorgen zu diskutieren, und zu erklären, wie gründlich jede erdenkliche Hypothese, die nicht in Widerspruch mit der bekannten und überprüften Physik steht, untersucht wurde. Diese Überprüfungen wurden doppelt geführt: einerseits auf theoretischer, andererseits auf experimenteller Ebene. Beide Methoden schliessen unabhängig voneinander jede Bedrohung aus. Die von Herrn Goritschnig während der Diskussionsrunde aufgestellten Behauptungen und Unterstellungen wurden, soweit es in so einem Kontext möglich ist, entkräftet, relativiert, und in den richtigen Kontext gestellt. Trotz diesen Bestrebungen, und der Aufforderung an besorgte Zuhörer, sich selber eine Meinung zur Stichhaltigkeit der Argumentation bezüglich der Unbedenklichkeit zu bilden, und die auf der CERN Webseite ( www.cern.ch ) vorhandenen Argumente durchzulesen, bleibt doch ein Unbehagen, das für mich zwei wichtige Fragen aufwirft:

Zum Einen besteht die Frage, ob es eine Grenze gibt, ab der man so sehr Neuland betritt, dass man nicht mehr in der Lage wäre, eine Abschätzung ob der Gefährlichkeit von Versuchen durchzuführen. Der LHC liegt noch weit davon entfernt: die kosmische Strahlung, die eine viel höhere Energie erreicht als was mit dem LHC erzielt werden kann, erlaubt eine Abschätzung der Gefährlichkeit desselben. Dies ist auch in einem anderen Kontext wichtig: dass am LHC Unerwartetes erhofft wird, bedeutet nicht, dass dies nicht bereits milliardenfach auf der Erde oder in Sternen stattfindet. Genau dieser Umstand unterstreicht die Unbedenklichkeit, das Gleiche in kontrollierter und beobachtender Weise durchzuführen: Teilchenkollisionen im LHC finden bei viel niedrigeren Energien statt, als dies bei der kosmischen Strahlung der Fall ist. Diese prallt seit Milliarden von Jahren pausenlos in die Atmosphäre, den Mond, die Sterne, ohne dass dabei die von Herrn Goritschnig befürchteten Phänomene auftreten würden, Phänomene die zusätzlich im Widerspruch zur bekannten Physik stehen.

Nachdem es aber eine obere Energiegrenze für kosmische Strahlung gibt, muss man zumindest konzeptuell zustimmen, dass es irgendwann, bei einem weit in der Zukunft liegenden Nachfolgeprojekt des LHC zu Schwierigkeiten bei der Sicherheitsabschätzung kommen könnte, zumindest von der heutigen Warte aus gesehen. Solche Überlegungen betreffen natürlich nicht nur die Teilchenphysik, sondern sämtliche Technologien, und in jedem Fall besteht die Pflicht, wie es beim LHC geschehen ist, zu überprüfen, ob die Beobachtungen und Überlegungen auf denen die Unbedenklichkeit einer solchen neuen Technologie basiert, auch gewährleistet sind.

Es gibt aber eine zusätzliche, tiefgreifendere Frage: wie kann man gesellschaftliche Unterstützung für Projekte erhalten, deren hypothetische Auswirkungen nur noch von technischen Experten begutachtet werden können? Hier liegt die Schwierigkeit Herrn Goritschnigs, dessen Expertise in Teilchenphysik ungenügend ist, um den Argumenten im Detail zu folgen; wie kann man Bedenken ausräumen, die gerade durch fehlende technische Expertise entstanden sind? Das Argument, dass die Unbedenklichkeitsanalyse von allen technisch versierten Individuen nachvollzogen werden kann und wird, wird von Gegnern geradezu als Beweis eines Kasten-Denkens umgewertet. Auch wenn dies im Bereich einer Verschwörungstheorie anzusiedeln ist, und auf einem grundlegenden Missverständnis der Funktionsweise der Wissenschaft beruht, so stellt es doch eine schwierige Herausforderung für die Teilchenphysik dar. Der Lösungsansatz des CERN ist, ausführlich und auf verschiedenen Ebenen der Expertise die Argumentation darzustellen, diese Argumentation von unabhängigen und nicht beteiligten Experten überprüfen zu lassen, und so oft und offen wie möglich die Bedenken zu diskutieren, und die Grundlagen der Unbedenklichkeit des Projektes darzustellen.

Die internationale Gemeinschaft von Teilchenphysikern hat schon lange die Wichtigkeit einer tiefgehenden Kommunikation erkannt und umgesetzt. In vielen Veranstaltungen und durch viele Medien wurde in einer für die Öffentlichkeit verständlichen Weise das LHC Projekt präsentiert und erklärt. Hierbei wird erstrebt, dass die erhofften Resultate, aber auch sämtliche Sicherheitsaspekte ausführlich dargestellt werden. Dies erfordert aber auf der Seite von Gegnern einen genügenden Einsatz, um sich mit diesen Darstellungen wirklich auseinanderzusetzen, und die Anstrengung eines wirklichen Lernprozesses nicht zu scheuen. An Gesprächsbereitschaft seitens der Wissenschaft mangelt es nicht - auch dies kann man aus der Podiumsdiskussion schliessen. Forschungseinrichtungen wie der CERN, aber auch andere Labors und Universitäten haben in in den letzten Jahren grosse Mengen von Publikationen, web-Seiten, Interviews und Führungen bereitgestellt und durchgeführt, in denen die Argumente der besorgten Menschen sachlich aufgeführt und diskutiert werden.

Ich möchte nochmals betonen, dass ich es für sehr wichtig erachte, Bedenken ernst zu nehmen, und sich immer aufs Neue zu vergewissern, dass diese Bedenken wirklich grundlos sind. Dass dies im Fall des LHC geschehen ist, ist offensichtlich. So wie es ebenso offensichtlich ist, dass die internationale Gemeinschaft von Physikern dies überprüft hat, die Ungefährlichkeit des LHC bestätigt, und sich an der Kommunikation dieses Sachverhalts an die Öffentlichkeit aktiv und zustimmend beteiligt. Ein Blick auf die CERN web-Seite wird dies bestätigen - die Liste der dort aufgeführten Forscher und Nobelpreisträger, die die Unbedenklichkeitsuntersuchung des LHC gutheissen, geht weit über das Gebiet der Teilchenphysik hinaus. Weitere Aussagen von Expertengruppen, die die Ungefährlichkeit des LHC untersucht haben und bestätigen sind z.B. auf den web-Seiten des Komitees für Elementarteilchenphysik ( http://www.ketweb.de/ ), oder der American Physical Society ( http://www.aps.org/units/dpf/governance/reports/upload/lhc_saftey_statement.pdf ) einzusehen.

Am Ende bleibt zu hoffen, dass die Gelegenheit, Wissenschaft beim Entstehen zu beobachten, und an der Begeisterung der Wissenschaftler teilzuhaben, den Zuhörern der Podiumsdiskussion in Erinnerung bleiben wird. Ich vertraue darauf, dass die Resultate, die nicht nur von den Teilchenphysikern mit Spannung erwartet werden, und die im Laufe der nächsten Jahre Form annehmen sollten, unser Weltbild vervollständigen, für Überraschungen sorgen, und nachfolgende Generationen an Physik Interessierten mit neuen Rätseln konfrontieren werden.


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