„CERN“-Mitarbeiterin: Die Wunder unseres Universums. Verena Kain aus Göpfritz (Bezirk Zwettl) arbeitet am „CERN“. Dort schießt sie atomare Teilchen gegeneinander, um die letzten großen Rätsel unseres Universums zu lösen.

Von Markus Füxl. Erstellt am 15. April 2021 (05:06)
Verena Kain
CERN; Shutterstock

Was ist das CERN und woran forschen Sie dort genau?

Verena Kain: CERN steht übersetzt für „Europäisches Kernforschungszentrum“. Es geht vor allem um Hochenergiephysik und darum, herauszufinden, woraus das Universum besteht: Die Elementarteilchen, die Materie aber auch die Kräfte, die die Dynamik zwischen den Teilchen bestimmen. Wir sind auch darauf spezialisiert, Instrumente herzustellen, die Signaturen dieser Elementarteilchen, wenn sie entstehen, aufzeichnen.

Wie kommt man zu diesem Job?

Kain: Als Sommerstudentin wollte ich messen, welche Strahlung Flugpersonal abbekommt. Am CERN gab es damals ein Experiment und ich durfte mit. Mein Chef hat mir dann geholfen und mich mit Österreichern am CERN in Verbindung gebracht. Ich war dann eine von vielen hunderten Bewerberinnen. Es hat geklappt und 2001 bin ich dann hier gelandet. Ich habe auch meine Diplom- und Doktorarbeit am CERN geschrieben. Dabei ging es um den Large Hadron Collider (LHC, ein fast 27 Kilometer langer, unterirdischer Ringtunnel, in dem kleine Teilchen wie Protonen beschleunigt werden und zur Kollision gebracht werden, Anm.)

2008 waren Sie als eine der führenden Wissenschaftlerinnen dabei, als beim LHC zum ersten Mal der Schalter umgelegt wurde. Was war das für ein Gefühl?

Kain: Man ist in dem Moment so tief drinnen und sieht das nicht aus der Vogelperspektive. Deshalb ist das etwas ganz Normales. Man ist sich der Einzigartigkeit des Moments nicht bewusst, das kam erst nachher.

2012 entdeckte man dabei das sogenannte „Higgs-Boson“, in den Medien gerne als „Gottesteilchen“ bezeichnet. Was ist das Besondere an diesem Teilchen?

Kain: Wir haben in der Physik Theorien, die fast alle Phänomene um uns extrem gut beschreiben. Manche Dinge, die für uns alltäglich sind, kommen dabei aber nicht heraus, wie etwa die Masse an sich und woher sie stammt. Forscher haben dann überlegt, wie man dieses Thema in die Modelle einführen könnte. Ein Mechanismus war dieser Higgs-Mechanismus. Einen Nachweis dafür hat man dann 2012 tatsächlich gefunden.

In diesem „Large Hadron Collider“ kollidieren kleinste Teilchen mit unglaublicher Geschwindigkeit. Wie schnell sind diese Strahlen?

Kain: Die kinetische Energie bei der Kollision beträgt 14 Terraelektronenvolt. Zur Erklärung: Die Geschwindigkeit beträgt 0.9999999990 Mal die Lichtgeschwindigkeit.

Wie und wann hat Ihre Faszination für Physik begonnen?

Kain: Meine Vorliebe für abstrakte Mathematik und Physik hat begonnen, als wir in der Schule über die moderne Physik gesprochen haben, also über Quantenmechanik und die Relativitätstheorie, was ja völlig abgehoben ist. Die Newtonsche Mechanik und Dynamik ist auch cool und wichtig, aber lange nicht so sexy. Ich hatte auch einen irrsinnig guten Physiklehrer, der sich nicht davor gescheut hat, mit uns diesen Extraschritt zu machen.

Wie sieht ein typischer Arbeitstag am CERN aus?

Kain: Die Maschine, für die ich verantwortlich bin, geht in Kürze in Betrieb. Wir befinden uns im Countdown. Mit Corona gelten natürlich auch für uns Sicherheitsvorkehrungen. Wir müssen mit Masken vor Ort sein und haben sogar ein Gerät, das zu vibrieren beginnt, wenn wir zu nahe beisammen stehen.

Wie kann man sich Ihren Feierabend vorstellen? Sitzen Sie vor dem Krimi, oder der Fachliteratur?

Kain: Manchmal schalte ich tatsächlich den Fernseher ein, oft ist es aber die Fachliteratur. Wir haben immer auch Nebenprojekte laufen – ich beschäftige mich im Moment viel mit künstlicher Intelligenz. Das macht man dann auch abends, wenn Zeit ist.

Wie sehen Familientreffen in Göpfritz aus: Plaudern Sie dann mit Eltern und Freunden über Quantenverschränkungen, schwarze Löcher und Albert Einstein?

Kain: Nein, das vorherrschende Thema ist Corona (lacht). Mit meiner Familie ist mein Beruf ganz selten ein Thema. Bei Bekannten kommt es darauf an, welche es sind. Ich habe natürlich viele Physiker in meinem Freundeskreis, mit denen rede ich dann schon über diese Themen. Aber es gibt ja noch so viele andere interessante Dinge.

Welche Pläne gibt es am CERN: Es ist ja der Bau eines noch viel größeren Teilchenbeschleunigers geplant, oder?

Kain: Die Idee ist der Bau eines 100 Kilometer langen Beschleunigers. Ob der wirklich kommt, steht noch ein bisschen in den Sternen. Am CERN wird gerade intensiv am Design gearbeitet und mit Frankreich und der Schweiz darüber verhandelt, die Ländereien zu bekommen. Rein technisch ist es machbar, aber es geht natürlich über das CERN-Budget hinaus. Die Frage ist da natürlich auch, ob die Gesellschaft dafür zahlen möchte.

Es gibt natürlich Leute, die kritisieren, dass Millionen Euro in Teilchenbeschleuniger oder die Marslandung fließen. Oft wird argumentiert, dass diese Projekte keinen direkten Einfluss auf ihre Lebenswelt haben. Was entgegnen Sie dann als Wissenschaftlerin?

Kain: Wenn ich sehe, welche Summen zum Beispiel in Amerika für Flugzeugträger ausgegeben werden, die in keiner Relation dazu stehen, was in der Forschung ausgegeben wird, braucht man nicht großartig weiter diskutieren. Ich bin der Meinung, dass man sich Forschung leisten kann. Bei der Finanzkrise vor einigen Jahren hat man gesehen, wieviel Geld für die Rettung der Banken ausgegeben worden ist. Da geht es um die Frage: Welche Gesellschaft möchte ich haben? Für mich gehört es zum Beispiel dazu, dass wir uns neben einer allgemeinen Krankenversicherung auch darum kümmern, die Welt um einen herum zu verstehen.

In der Physik geht es ja auch darum, was in den ersten Momenten nach dem Urknall passiert ist. Wie weit zurück hat man Erklärungen, wie nah dran sind wir in den Modellen?

Kain: Das interessiert mich zwar irrsinnig, ist aber leider nicht mein Fach. Deshalb kann ich das auch nicht genau beantworten. Wichtig ist, dass wir bei der Erklärung solche Kandidaten, wie dieses Higgs-Feld haben. Das hat wahrscheinlich eine wichtige Rolle während der Expansion im Universum gespielt. Die andere große Frage ist ja, warum es überhaupt zur Formation von Sternen gekommen ist. All diese Dinge haben in dieser ersten Zeit nach dem Urknall eine wichtige Rolle gespielt. Es gibt noch immer große Fragezeichen. So wissen wir ja etwa noch immer nicht, worum es sich bei der sogenannten „dunklen Materie“ (eine Form von Materie, die zwar im Universum vorkommen soll, aber nicht direkt sichtbar ist, Anm.) handelt.

Rechnen Sie damit, dass sich diese Fragezeichen noch zu unseren Lebzeiten in Ausrufezeichen verwandeln? Welche Rätsel der Physik können in zehn, 50, 100 Jahren gelöst werden?

Kain: Ich glaube schon, dass wir viel lösen können. Die nächsten 15 Jahre sehe ich als ein Zeitfenster, das ein sehr spannendes sein wird. Vielleicht haben wir das Glück und eines von unseren Experimenten ist erfolgreich und wir finden tatsächlich dunkle Materie...