CERN-Chefin Fabiola Gianotti: "Die Weltformel ist jedermanns Traum“

Fabiola Gianotti ist seit 2016 Chefin der Europäischen Organisation für Kernforschung (CERN).

Fabiola Gianotti ist seit 2016 Chefin der Europäischen Organisation für Kernforschung (CERN).

Fabiola Gianotti, die erste Frau an der Spitze des Teilchenforschungszentrums CERN, erklärt, warum wir ohne Higgs-Teilchen nicht existieren könnten, weshalb wahren Forschern langweilig wird, wenn es keine Probleme zu lösen gibt - und was sie kleinen Mädchen sagt, die gerne Physik studieren wollen.

profil: Sie waren maßgeblich an der Entdeckung des Higgs-Bosons beteiligt. Waren Sie enttäuscht, als das CERN nicht den Nobelpreis dafür bekam?
Fabiola Gianotti: Nein, überhaupt nicht. Ich habe mich sehr gefreut, dass der Nobelpreis 2013 an die Theoretiker François Englert und Peter Higgs gegangen ist, die seine Existenz bereits 1964 vorausgesagt hatten, und war auch bei der Verleihung in Stockholm. Für CERN war es eine große Befriedigung, dass unsere Experimente am Large Hadron Collider (LHC) als innovative, wegbereitende Wissenschaft erwähnt wurden. Es gibt Regeln für den Nobelpreis: Er wird ad personam verliehen und nicht an Organisationen. Die Entdeckung des Higgs-Bosons ist den Anstrengungen von Tausenden Wissenschaftern in vielen Jahren zu verdanken. Es wäre absolut unmöglich gewesen, einen oder zwei herauszupicken.

profil: Was ist so besonders an der Entdeckung des klitzekleinen Higgs-Bosons?
Gianotti: Es war ein fehlendes Puzzlestück, das für unser Verständnis der fundamentalen Physik wichtig ist. Wir wussten, dass das Higgs-Boson oder etwas Ähnliches existieren muss, konnten es aber nicht beweisen. Das Higgs-Teilchen ist schon daher interessant, weil sich seine Eigenschaften sehr von jenen der anderen Elementarteilchen unterscheiden. Sie im kleinsten Detail zu erforschen, wird extrem wichtig sein für die Physik jenseits des aktuellen Standardmodells. Wir arbeiten weiter daran und wissen natürlich schon viel mehr über dieses Teilchen. Der Large Hadron Collider hat uns erst zwei Prozent der Daten geliefert, die er in seiner Lebenszeit bereitstellen wird. Wir können also noch viel über solche Partikel lernen.


Wir kennen nur fünf Prozent des Universums. So viel besteht aus der Materie, aus der wir alle gemacht sind.

profil: Das Higgs-Boson wird oft Gottesteilchen genannt. Ist der Name gerechtfertigt?
Gianotti: Das Higgs-Boson ist ein sehr wichtiges Teilchen, aber dasselbe kann man auch für andere sagen. Die Welt würde nicht ohne Higgs-Bosonen existieren, genauso wenig ohne W-Bosonen oder Elektronen. Der Name Gottesteilchen stammt vom Verleger des gleichnamigen Buches, das der Nobelpreisträger Leon Lederman 1993, also viele Jahre vor der Entdeckung des Higgs-Bosons, geschrieben hat. Ledermann wollte es, weil man es nicht und nicht finden konnte, "gottverdammtes Teilchen“ nennen. Der Verleger war jedoch der Meinung, "Gottesteilchen“ verkauft sich besser.

profil: Es bedurfte eines riesigen Aufwands, es zu entdecken, allein der Large Hadron Collider kostete fünf Milliarden Euro, und wie Sie bereits sagten, gab es jahrelange Anstrengungen Tausender Wissenschafter. Wie kann man den Aufwand rechtfertigen?
Gianotti: Dafür gibt es mehrere Gründe. Als intelligente Lebewesen ist es unsere Pflicht, das Wissen zu erweitern, um mehr darüber zu erfahren, wie das Universum funktioniert. Auf den ersten Blick ist das Higgs-Boson weit von der alltäglichen Realität entfernt, doch es ist gerade für diese wichtig: Es gibt, salopp gesagt, den anderen Partikeln ihre Masse. Wir bestehen hauptsächlich aus Elektronen und Quarks. Wenn sie masselos wären, würden Atome nicht zusammenhalten, und dann wären wir nicht hier. Das Higgs-Boson ist also fundamental für unsere eigene Existenz. Außerdem mussten wir, um es überhaupt entdecken zu können, neue Technologien entwickeln. Sie nützen jetzt der Gesellschaft, etwa das Internet, das von CERN-Forschern ursprünglich erfunden wurde, um den akademischen Wissensaustausch zu erleichtern. Ein anderes Beispiel sind neue Beschleunigertechnologien, die in der Medizin eingesetzt werden, wie hier in Österreich bei Medaustron im Süden von Wien, wo man bald Tumore mit leichten Ionen und Protonen beschießen und therapieren kann.

profil: Sie sagen, das Higgs-Boson ist weit weg von unserer Vorstellungskraft. Trotzdem scheinen sich die Menschen sehr dafür zu interessieren.
Gianotti: Das sehe ich auch so. Die Teilchenphysik studiert die fundamentale Beschaffenheit der Materie und versucht, die Struktur des Universums zu verstehen. Das sind Fragen, die sich die Leute selbst stellen. Wie die Natur funktioniert, warum das Universum so und nicht anders aussieht. Von daher kommt, glaube ich, das große Interesse.


Ein Viertel des Universums besteht aus dunkler Materie. Ihr wollen Forscher auf der ganzen Welt auf den Grund gehen, und natürlich auch wir am CERN.

profil: An welchen Fragestellungen arbeiten CERN-Forscher derzeit noch?
Gianotti: Wir kennen nur fünf Prozent des Universums. So viel besteht nämlich aus der "normalen“ Materie, aus der wir alle gemacht sind. Die anderen 95 Prozent sind ein großes Fragezeichen. Ein Viertel des Universums besteht aus dunkler Materie. Ihr wollen Forscher auf der ganzen Welt auf den Grund gehen, und natürlich auch wir am CERN.

profil: Man weiß, dass es dunkle Materie geben muss, aber nicht viel mehr, oder?
Gianotti: Ja, es ist eine Form von Materie, die wir nicht kennen. Experimentell wurde auf verschiedene Arten nachgewiesen, dass es sie gibt. Aber wir kennen ihre Zusammensetzung nicht und können sie nicht beschreiben.

Nach über 60 Jahren unter männlicher Leitung, steht nun eine Physikerin an der Spitze des Teilchenforschungszentrums CERN.

profil: Viele Physiker suchen nach einer "Weltformel“, die alle Gebiete der Physik vereinen könnte. Glauben Sie, dass es so etwas gibt?
Gianotti: Die Weltformel ist jedermanns Traum, aber davon sind wir noch weit entfernt. Natürlich wäre es fein, die Natur eines Tages mit wenigen Grundprinzipien darzustellen. Heute können wir zum Beispiel die Quantenmechanik, die die mikroskopisch kleine Welt beschreibt, nicht mit der Relativitätstheorie vereinen, die das Universum beschreibt. Es gibt also noch ein paar Problemchen zu lösen, bis es so weit ist.

profil: Ein Heureka-Moment eines Physik-Genies ist nicht genug?
Gianotti: Nein, nein, das ist noch ein langer Weg dorthin. Newton sagte immer, was wir wissen, ist ein Tropfen, was wir nicht kennen, ein Ozean. Wir können immer wieder ein kleines Tröpfchen zu unserem Wissen dazuschlagen, aber der Ozean bleibt.

profil: Nachdem er zwei Jahre stillstand, ist nun ein Update des Large Hadron Collider abgeschlossen. Was kann er nun, was er vorher nicht konnte?
Gianotti: Wir haben seine Energie ungefähr um den Faktor 1,7 erhöht. Dadurch können wir schwerere Teilchen erzeugen. Wir können so neue Teilchen entdecken und hoffentlich auch neue physikalische Phänomene. In den kommenden Jahren werden wir außerdem die Intensität der Protonenstrahlen erhöhen. Dadurch produzieren wir mehr Kollisionen und können auch sehr seltenen Phänomenen auf den Grund gehen.

profil: Ist der LHC nicht eigentlich ein Auslaufmodell? Man hört, es sind bereits mehrere Nachfolger angedacht.
Gianotti: Geplant ist, dass der LHC bis ungefähr 2035 läuft, wobei er bis dahin noch einige Upgrades erfahren wird. Natürlich denken wir auch schon an die Zeit danach. Es gibt Designstudien für einen linearen Teilchenbeschleuniger, wo Elektronen mit Positronen, das sind Anti-Elektronen, kollidieren, oder einen neuen ringförmigen Beschleuniger für den Zusammenstoß von Elektronen mit Positronen oder Protonen mit ihresgleichen. Wichtiger als das zukünftige Design ist aber, dass wir die Technologie weiter pushen, also stärkere Superleitermagneten, neue Beschleunigungstechniken und Ähnliches entwickeln, damit wir höchstmögliche Energien mit möglichst kompakten Beschleunigern erzielen. Natürlich würden solche neuen Technologien wieder in anderen Bereichen Anwendung finden und somit der Gesellschaft dienen.

profil: Sie sind nun ein bisschen länger als ein Jahr Chefin auf der Kommandobrücke des CERN. Wie würden Sie Ihren Job beschreiben? Managerin, immer noch Wissenschafterin, vielleicht auch Diplomatin oder Politikerin?
Gianotti: Es ist ein bisschen von all dem dabei. Es ist ein fantastischer Job und eine große Ehre, CERN-Direktorin zu sein. Ich muss mich dabei um viele Angelegenheiten kümmern, von der Wissenschaft über die Technologie bis zum Budget und zur Administration und mich mit den Beziehungen zu den Mitgliedsstaaten und darüber hinaus befassen. Jeden Tag wartet eine neue Herausforderung. Aber das liegt uns Wissenschaftern. Wenn alles problemlos läuft, ist es nicht interessant, sondern langweilig. Jeden Tag, wenn ich nach der Arbeit heimkomme, habe ich etwas Neues gelernt. Das ist sehr befriedigend.

profil: Machen Sie selbst noch Experimente?
Gianotti: Nein, als Generaldirektorin muss ich neutral sein und kann mich nicht direkt an Versuchen beteiligen. Aber natürlich folge ich all den verschiedenen wissenschaftlichen Sparten der Organisation. Damit meine ich nicht nur die großen Experimente wie Studien mit dem LHC, sondern auch die vielen kleinen, die nicht minder interessant sind. Wir befassen uns zum Beispiel auch mit Antimaterie, und in einem Projekt sehen wir uns an, wie kosmische Strahlen die Wolkenbildung auf der Erde beeinflussen und damit auch einen Einfluss auf das Klima haben.


Es gibt keinen Beruf, der nichts für Mädchen ist. Wenn du eine Wissenschafterin sein willst, dann sei eine Wissenschafterin.

profil: Was macht das CERN eigentlich so erfolgreich?
Gianotti: Wir haben die Mission, exzellente Grundlagenforschung zu betreiben, was herausragende Leute zu uns bringt. Wir wollen auch neue Technologien entwickeln, die der Gesellschaft helfen. Wichtig ist uns auch, die junge Generation zu trainieren und die Öffentlichkeit zu informieren. Und schließlich die friedliche Zusammenarbeit von mehr als 13.000 Wissenschaftern aus aller Welt. Sie kommen aus mehr als 110 Ländern. In einer Welt, in der sich die Menschen immer mehr hinter Grenzen verschanzen wollen, hat solch ein Ort, wo alle friedlich an gemeinsamen Zielen arbeiten, ungemeinen Wert.

profil: Fürchten Sie nicht, dass Sie den aufstrebenden Nationalismus am CERN spüren könnten?
Gianotti: Nein, ich bin zuversichtlich, dass das nicht passiert. All die Menschen am CERN haben gemeinsame Werte, zum Beispiel eine Leidenschaft, das Wissen der Menschheit zu erweitern. Das bringt sie zusammen.

profil: Nach 15 Generaldirektoren sind Sie die erste Frau an diesem Posten. Das war schon höchste Zeit, oder?
Gianotti: Ich denke: Ja. Ich glaube, das ist auch nützlich, damit junge Frauen, die zögern, eine wissenschaftliche Karriere anzustreben, sehen können, dass auch einer Frau im Grunde alle Möglichkeiten offenstehen.

profil: Im Jahr 2015 waren aber nur 14 Prozent der CERN-Crew weiblich. Hat sich das schon geändert?
Gianotti: Ja, mittlerweile sind wir fast bei 25 Prozent. Es werden vor allem immer mehr Frauen in höheren Positionen. Der Trend stimmt, aber natürlich gibt es hier noch viel zu tun. Ich bekomme viele Briefe von jungen Mädchen auf der ganzen Welt, die schreiben: Ich würde gerne wie Sie Wissenschafterin werden, aber meine Eltern, die Lehrer oder Freunde haben gesagt, das ist kein Beruf für Mädchen. Meine Antwort ist immer: Es gibt keinen Beruf, der nichts für Mädchen ist. Wenn du eine Wissenschafterin sein willst, dann sei eine Wissenschafterin.

profil: Sind Sie eigentlich ganz selbstverständlich zur Physik gekommen?
Gianotti: Nein, ich habe mich zunächst mit ganz anderen Dingen beschäftigt: Darunter waren Latein, Altgriechisch, Philosphie, Kunstgeschichte und Literatur. Nebenbei habe ich außerdem eine Musikausbildung am Konservatorium gemacht. Aber ich war immer sehr neugierig und bin irgendwann mit 16 oder 17 draufgekommen, dass ich als Physikerin in meiner täglichen Arbeit beitragen kann, manch interessante Frage zu beantworten. Das war meine Motivation.

profil: Man hört immer wieder, dass das Vertrauen in die Wissenschafter sinkt. Vor einigen Jahren gab es ja sogar Medienberichte, dass CERN-Forscher den Planeten zerstören, indem sie ein schwarzes Loch erzeugen, das die Erde schließlich auffrisst.
Gianotti: Das war 2009, als der LHC in Betrieb genommen wurde. Acht Jahre später existiert die Welt immer noch. Die Behauptungen damals basierten alle nicht auf wissenschaftlichen Tatsachen. Manchmal verbreiten Leute leider Angst, weil das Emotionen und damit Aufmerksamkeit erzeugt. Wir sind alle von kosmischen Strahlen aus dem Weltall umgeben, die viel höhere Energien haben, als wir je mit einem Beschleuniger auf der Erde erreichen können. Wenn solche Behauptungen wahr wären, würde die Erde also längst nicht mehr existieren. Es war also eindeutig schiere Fantasie. Was wir tun, ist vollkommen harmlos.

Fabiola Gianotti , 56, ist seit 2016 Chefin der Europäischen Organisation für Kernforschung (CERN). Zuvor stand die Institution über 60 Jahre lang unter männlicher Leitung. Die italienische Physikerin leitete das ATLAS-Experiment - eines von zwei großen Projekten, mit dem es gelang, das inzwischen berühmte Higgs-Teilchen nachzuweisen, das letzte fehlende Partikel im Standardmodell der Teilchenphysik. Gianotti war kürzlich auf Einladung des Instituts für Hochenergiephysik der Österreichischen Akademie der Wissenschaften in Wien.