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Forschung aus KärntenClaudia-Elisabeth Wulz: „Wir verstehen nur fünf Prozent des Universums“

Die Villacherin Claudia-Elisabeth Wulz forscht als Teilchenphysikerin an einem der größten wissenschaftlichen Experimente weltweit. Seit fast 40 Jahren arbeitet sie bei Cern.

© AP/Trezzini, KK
 

Frau Wulz, Sie haben bereits Ihre Diplomarbeit im Fach Technische Physik bei der Europäischen Organisation für Kernforschung, kurz Cern, geschrieben. Wie haben Sie Ihre Anfangszeit dort in Erinnerung?
CLAUDIA-ELISABETH WULZ: Als ich bei Cern begonnen habe, ist gerade die E-Mail aufgekommen. Bis dahin war es notwendig, vor Ort zu sein, wenn man Experimente durchführen musste und an Daten kommen wollte. Durch die Digitalisierung lässt sich das heute zum Großteil vom Schlafzimmer aus erledigen. Somit wird viel weniger Personal vor Ort benötigt, unsere 10.000 Wissenschaftler sind über den ganzen Planeten verstreut. Diese vernetzte, dezentrale Arbeitsweise hat sich in der Pandemie gut bewährt.

Ihr Arbeitsplatz liegt aber dennoch in Genf, im Hauptquartier von Cern, wo auch der 26,7 Kilometer lange Teilchenbeschleuniger LHC steht. Was tun Sie dort?
Ich arbeite an einem Experiment mit dem Namen „Compact Muon Solenoid“. Ein sperriger Name, er steht für einen Teilchendetektor, der die Kollisionen von Partikeln im LHC auswerten kann. Wir sind auf der Suche nach neuen, unbekannten Elementarteilchen, die uns bei der Beantwortung der ganz großen Fragen zum Universum helfen können. Wir verstehen gerade einmal fünf Prozent davon, der Rest ist dunkle Materie und dunkle Energie.

Was kann man sich unter dunkler Materie vorstellen?
Das ist eine Masse, die kein Licht aussendet und daher unsichtbar ist, aber trotzdem rund 80 Prozent der Materie im Universum ausmacht. Schon in den 1930er-Jahren haben Astronomen Hinweise auf die dunkle Materie entdeckt. Seitdem wurden viele Theorien entwickelt, wie diese zusammengesetzt sein könnte. Genau diese Teilchen suchen wir am Cern.

Welche Erkenntnisse erhofft man sich am Ende dieser Suche?
Wir wissen, dass neben den uns bekannten fünf Prozent an Masse die dunkle Materie etwa 27 Prozent des Universums ausmacht. Würden wir ein Teilchen finden, das uns diese 27 Prozent erklärt, wäre unser Verständnis des Universums mit einem Sprung um das Fünffache gewachsen. Nach wie vor bestehen viele offene Fragen, die die Physik bisher nicht beantworten konnte. Die Hoffnung ist, dass mit der Entdeckung von dunkler Materie neue Erklärungen einhergehen. Wir wissen zum Beispiel noch immer nicht, wie die Schwerkraft funktioniert. Vielleicht liegt der Schlüssel für dieses Rätsel in bisher unbekannten Teilchen.

Und was ist mit den restlichen 68 Prozent?
Wir vermuten, dass der größte Teil des Universums aus dunkler Energie besteht. Seit 1998 weiß man, dass das Universum sich immer schneller ausdehnt. Das war eine Überraschung, denn bislang war man davon ausgegangen, dass sein Wachstum gleichmäßig sein müsste. Möglicherweise treibt eine uns noch unbekannte Form von Energie dieses Wachstum an. Wir nennen sie dunkle Energie – und müssen sie erst finden.

Zurzeit hat die Suche nach Neuem eine Pause, denn der Teilchenbeschleuniger am Cern steht für Wartungsarbeiten still. Bedeutet das auch Stillstand für Sie?
Ganz im Gegenteil, jetzt haben wir erst einmal Zeit, die enormen Datenmengen auszuwerten, die bei den Experimenten der letzten Jahre entstanden sind. Die Koordination für die Veröffentlichung der Studien ist zurzeit meine Hauptaufgabe.

Wann wird der LHC wieder in Betrieb gehen?
Nächstes Jahr wird ein kurzer Testbetrieb gestartet, dann folgen zwei Jahre konzentrierte Datenabnahme. Danach ist eine Aufrüstung geplant, die mehr Energie und mehr Kollisionen im Teilchenbeschleuniger erlaubt. Auch ein völlig neuer Beschleuniger mit 100 Kilometer Durchmesser ist angedacht.

Zur Person

Claudia-Elisabeth Wulz (59) ist Mitglied der Österreichischen Akademie der Wissenschaften und arbeitet für deren Institut für Hochenergiephysik. Sie ist seit 1982 bei Cern als Teilchenphysikerin tätig und war unter anderem an der Entdeckung des Higgs-Bosons beteiligt.

Ihre Bildungskarriere startete am Bundesgymnasium Villach, sie promovierte 1986 sub auspiciis an der TU Wien, wo sie 2002 auch ihre Habilitation erlangte.

Bartl
© Bartl

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