"Wenn ich die Natur verstehe, stehe ich staunend vor der Schöpfung."
Gilberto Colangelo, Physikprofessor Universität Bern
"Unsere Forschungskultur bei hochspezialisierten Mikrochips führte zu drei Start-ups, deren Produkte weltweit gefragt sind."
Prof. Roland Horisberger, Leiter Hochenergiephysik PSI
"Das in der Teilchenphysik geschulte analytische Denken hilft gesellschaftliche Probleme, wie sie z.B. in der Medizin auftreten, strukturiert zu lösen."
Christoph Grab, Physikprofessor ETH Zürich
“Wenn ich eine Gleichung sehe, sehe ich sofort das Teilchen, das diese Gleichung beschreibt."
Prof. Ruth Durrer, theoretische Physikerin Uni Genf
"Das Experiment ist der Schlüssel zum Verständnis der Welt."
Dr. Andreas Knecht, Myonen-Forscher am PSI
„Ich habe die Chance genutzt, in die Privatwirtschaft zu gehen und praktische Physik zu machen.“
Jonas Knüsel, Physiker bei der SWAN Isotopen AG
"Unsere Forschung dürfte helfen, das Higgs-Teilchen adäquat zu beschreiben."
Marco Peruzzi, CHIPP-Preisträger 2014
"Als Physiker arbeite ich mit Gleichgesinnten aus der ganzen Welt und rund um den Globus zusammen."
Martin Fertl, Physiker am PSI und CHIPP-Preisträger 2013
"Wir stellen die gleichen Grundfragen wie Philosophie und Theologie, antworten aber mit anderen Methoden."
Dr. Marc Gillioz, aus Sion, zur Zeit Postdoc an der Syddansk Universität/Dänemark
"Das am CERN gewonnene Wissen ist unverrückbar und wird ewig Bestand haben."
PD Dr. Hans Peter Beck, Physikdozent Universität Bern
"Unsere Messresultate helfen Forschern weltweit, bestimmte neue Teilchenmodelle auszuschliessen."
Dr. Stefan Ritt, Leiter Myonenphysik am PSI
„Wenn Sie im Flugzeug sitzen, dann vertrauen Sie der Physik.“
Laura Baudis, Physikprofessorin Universität Zürich
"Wir wollen die Natur besser verstehen – das führt uns auf eine höhere Ebene der Existenz."
Tatsuya Nakada, Physikprofessor ETH Lausanne
"Auch komplexe Physik ist einem breiten Publikum vermittelbar, wenn man sie entsprechend runterkocht."
Günther Dissertori, Physikprofessor ETH Zürich
„Die Grundlagenforschung vermittelt eine Begeisterung, von der unsere Studenten und Studentinnen lange zehren.“
Olivier Schneider, Physikprofessor an der ETH Lausanne
"In der Forschung ist die Zusammenarbeit mit Ärzten fundamental."
Martina Bucciantonio, forscht am CERN zur Hadronentherapie
"Unsere Forschung könnte die heutigen Vorstellungen vom Aufbau der Materie sprengen."
Dr. Angela Papa, Myonen-Forscherin am PSI
Aktuell

Physis und Physik

 

Wenn Physik in die Kinos kommt, dann typischerweise als Science fiction. Ganz anders der Blickwinkel des englischen Spielfilms 'Die Entdeckung der Unendlichkeit'. Die Kinoproduktion von James Marsh (Regie) und Anthony McCarten (Drehbuch) stellt den Astrophysiker Stephen Hawking und dessen Beziehung zu seiner ersten Ehefrau Jane ins Zentrum einer biografischen Erzählung. Der Film schildert den körperlichen Verfall des Physikers, der an der Muskelkrankheit ALS (Amyotrophe Lateralsklerose) leidet, und er erzählt, wie Hawkings aufopferungsbereite Ehefrau ihren Partner bis an die Grenzen ihrer Kräfte pflegt - und ihm treu bleibt.

Wenn sich Physiker irren, zeugt der Irrtum nicht selten von einem Erfolg. So war das auch, als der britische Physiker Stephen Hawking im Sommer 2012 eine Wette verlor. Einige Jahre zuvor hatte er mit einem Kollegen aus den Vereinigten Staaten gewettet, das Higgs-Boson werde nie entdeckt werden. Genau dies geschah dann aber im Juli 2012 am CERN. Hawking musste sich durch die Erfolgsmeldung aus dem Europäischen Labor für Teilchenphysik in Genf geschlagen geben. „Mir scheint, ich habe gerade 100 Dollar verloren“, liess der an einen Rollstuhl gebundene und schwer behinderte Physiker verlauten, der nur mit einer technischen Vorrichtung mit der Aussenwelt kommunizieren kann.

Ausflüge in die Teilchenphysik

Nun sind Elementarteilchen nicht der zentrale Forschungsgegenstand von Stephen Hawking, sondern die Kosmologie. In der breiten Öffentlickeit berühmt wurde der theoretische Physiker mit dem Buch „Eine kurze Geschichte der Zeit“. Das 1988 erschienene Werk setzt sich populärwissenschaftlich mit der Entstehung des Universums, Schwarzen Löchern und weiteren astrophysikalischen Fragestellungen auseinander. Aber selbstverständlich wurde auch Hawking immer wieder mit teilchenphysikalischen Problemen konfrontiert. So auch im Film „Die Entdeckung der Unendlichkeit“, der zur Zeit in den Kinos zu sehen ist.

Die Eingangssequenz des Kinofilms zeigt Hawking in den 1960er Jahren als begabten Doktoranden an der Universität Cambridge. In einem Kolloquium bekommen Hawking und seine Kommilitonen von ihrem Professor „zehn unlösbare Fragen“ zur Lösung vorgesetzt, darunter Fragestellungen aus der Teilchenphysik, einer Disziplin, die sich in jener Zeit darum bemühte, Ordnung in den zunehmend unübersichtlicher werdenden 'Teilchenzoo' aus immer neu entdeckten Elementarteilchen zu bringen. Stephen Hawking löste die meisten der zehn 'unlösbaren' Fragen – so erzählt es der Film – quasi ohne Anstrengung. Mit Verspätung erscheint er zum Kolloquium, und als ihn sein Professor nach den Lösungen fragt, kramt er verwurstelte Zettel aus seiner Jackentasche und verkündet mit trockenem Humor: „Es sind leider nur neun.“

Wider den körperlichen Verfall

Stephen Hawking löst schwierigste physikalische Probleme wie im Schlaf. Der Film zeigt Hawking als Genie, als Widergänger Einsteins, der im stillen Kämmerlein bisher undenkbare Theorien ersinnt zu der Allerweltsfrage, ob unser Universum ein Ende hat oder nicht, und ob sich diese Theorie in einer umfassenden Formel zusammenfassen lässt. „Die Entdeckung der Unendlichkeit“ lebt von der Darstellung dieses intellektuellen Ausnahmetalents, das sich in einem zunehmend verkümmernden Körper verbirgt und, wie es scheint, diesem Verfallsprozess eine geradezu unbändige Kreativität im wissenschaftlichen Denken trotzig entgegensetzt.

Die eigentliche Geschichte des Films ist die Liebesgeschichte, die Hawking mit seiner Studienfreundin und späteren Frau Jane Wilde verbindet. Jane ist als Literaturwissenschaftlerin nicht nur fachlich ein Gegenstück zu ihrem Geliebten, sie ist auch gläubige Christin. Student Hawking zelebriert derweil ungeniert seinen Atheismus: „Ich habe mit dem ganzen Konzept eines Diktators im Himmel ein kleines Problem“, sagt er im Film einmal, und als er Jane bei einer ersten Begegnung seine Studiendisziplin erklärt, sagt er, Kosmologie sei „so eine Art Religion für intelligente Atheisten“.

Ja zum Leben

Trotz der fortschreitenden Behinderung hält Jane unbeirrbar an ihrem Ehemann festhält. Eine Schlüsselszene des Films ist der Moment, als sich eine Liebesaffäre von Jane zum Chorleiter Jonathan anbahnt. Jane und Jonathan werden auf einem Zeltausflug von der Nachricht überrascht, Hawking sei bei einem Konzert-Besuch kollabiert und liege im Koma. Der Vorfall ist so gravierend, dass die Ärzte Jane anbieten, auf lebensverlängernde Massnahmen zu verzichten. Jane aber lässt sich auf diesen – im Film ziemlich impertinent dargestellten – Ratschlag zur passiven Sterbehilfe nicht ein. Sie gibt den schwerkranken Stephen nicht preis, um damit den Weg frei zu machen für ihre Liebe zu Jonathan.

Stephen Hawking überlebt die Lungenentzündung, auch wenn er aufgrund eines medizinisch notwendigen Luftröhrenschnitts fortan nicht mehr sprechen kann. Jane begleitet ihren Ehegatten einmal mehr zurück ins Leben. Es ist nicht das erste mal. Schon nach Ausbruch der Krankheit war Hawking, dem die Ärzte nur noch wenige Jahre zu leben gaben, in eine Depression verfallen, aus der Jane ihn ins Leben und damit zur Physik zurück geholt hatte. Im Januar 2015 konnte Hawking seinen 75. Geburtstag feiern.

Theorie vor dem Experiment

„Die Entdeckung der Unendlichkeit“ ist kein Erklärfilm für moderne Physik. Ein (naturgemäss auf Unterhaltung angelegter) Spielfilm kann dem komplexen Denken eines führenden Kosmologen sicher nicht gerecht werden. Der Film geht mit dem Denken Hakwings aber durchaus behutsam um. Er zeichnet Stephen Hawking als einen theoretischen Physiker, der quasi allein mit seinem Denken neue Dimensionen des Wissens eröffnet. Anschaulich macht das im Film eine Szene, als Hawkings Professor seinen talentierten Jungforscher in Cambridge in ein physikalisches Labor führt.

Hier habe Thompson das Elektron entdeckt, erklärt der Professor, und Rutherford das Atom gespalten. Stephen Hawking streift dann den Messgeräten entlang, mit denen Experimentalphysiker ihre Experimente durchführen. Doch letztlich bleibt Hawkings Faszination nicht an einem der Messgeräten hängen, sondern an einer Wandtafel, die sich ebenfalls in diesem Raum befindet. Die Wandtafel steht hier stellvertretend für die Arbeit des Theoretikers, der seine Erklärungsmodelle in Form von Gleichungen und Formeln notiert und zur Diskussion stellt.

„Entwickeln Sie die Mathematik!“

Die theoretische Physik war Stephen Hawkings Berufung – und sie ist es noch immer, auch wenn er seine akademische Lehrtätigkeit unterdessen aufgegeben hat. Hawking hat es verstanden, seine faszinierenden Ideen auch einem breiten Publikum verständlich zu machen und dieses für die Physik zu interessieren. Im Film gibt es die schöne Szene, als der junge Hawking in der Folge eines Vortrags selber die Idee entwickelt, das Universum sei aus einem singulären Schwarzen Loch entstanden.

Während sich der Zuschauer im weichen Kinosessel noch staunend fragt, wie er sich ein singuläres Schwarzes Loch vorzustelen hat, lässt es Hawkings Professor nicht beim Staunen bewenden. „Machen Sie weiter“, treibt er seinen Studenten an, „entwickeln Sie die Mathematik!“ Das hat Stephen Hawking gemacht.

Benedikt Vogel (veröffentlicht 22. 1. 2015)

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Zu Besuch im Fermilab

 

Im März 2015 startet der grosse Teilchenbeschleuniger am CERN bei Genf in seine zweite dreijährige Betriebszeit. In den letzten zwei Jahren war der Large Hadron Collider (LHC) revidiert worden. Ab März 2015 soll er nun mit doppelter Leistung laufen und damit neue physikalische Erkenntnisse ermöglichen.

No one can stop me

Das Higgs ist entdeckt! Lea ist begeistert und will unbedingt mehr über das seltsame Teilchen erfahren. Ihren Freund Jonas dagegen lässt die Nachricht kalt. Er zieht lieber seine Runden - bis ihn dann doch die Neugierde packt.