Heinz R. Pagels Cosmic Code - Globale-Evolution TV

schaft zu ihrer Vorstellung von der Zivilisation hat.
Als theoretische Physiker, die zur Arbeit nichts als Papier und einen Bleistift brauchen,
waren Sidney und ich schon von der Größe moderner Hochenergielaboratorien beeindruckt,
von den riesigen Versuchshallen voll Geräte, Computer, elektronische Hilfsanlagen
und Messeinrichtungen. Unser Forschungsgebiet war unstreitig »Großforschung«
geworden. Aber das war nicht immer so; diese Laboratorien waren auch einmal klein. Uns
beunruhigte nur die Vorstellung, dass das letzte und dekadenteste Stadium jeder Entwicklung
der Riesenwuchs ist. Wenn einem nicht mehr einfällt, was man besser machen
kann, macht man es größer. Die Errichtung der großen Pyramiden in Ägypten kennzeichnete
das Ende des alten Königreichs. Immer größere Dome und Tempel wurden
gebaut, als die Gläubigen sicher und satt geworden waren. Auch die Dinosaurier waren
eine Sackgasse der Evolution: An die Stelle der riesigen Reptilien traten kleine Säugetiere,
die mit der Energie sparsam umgingen. Und doch schlagen manche Physiker vor,
man solle draußen im Weltraum, wo Schwerkraft und Raum die Größe nicht begrenzen,
noch viel größere Beschleuniger bauen. Sind die Laboratorien für Hochenergiephysik
zum Aussterben verurteilt wie einst die Dinosaurier? Gibt es eine bessere Möglichkeit,
den Feinbau der Materie bis ins kleinste zu untersuchen?
Heute muss die Antwort auf diese Frage noch Nein lauten. Wenn man sich dazu entschlossen
hat, die Materie bis in die feinsten Einzelheiten zu erforschen, hat die riesige
Größe von Hochenergiebeschleunigern ihren Sinn. Zuerst scheint es, als brauchten wir
extrem kleine Instrumente, um die Welt der ganz kleinen Objekte zu untersuchen, aber in
Wirklichkeit trifft gerade das Gegenteil zu. Wegen einer seltsamen Eigenschaft der
Quantenteilchen sind große Geräte vonnöten. Erinnern Sie sich: Nach der Quantentheorie
kann man sich jedes Quantenteilchen, z. B. das Proton oder das Elektron, wie ein kleines
Paket von de Broglie-Schrödinger-Wellen vorstellen. Die Wellenlänge eines Teilchens,
also der Abstand von einem Wellenberg zum nächsten, ist der Geschwindigkeit des
Teilchens umgekehrt proportional. Je schneller sich also ein Teilchen bewegt, um so
kürzer ist seine Wellenlänge. Stellt man in einem Hochenergiebeschleuniger einen Strahl
aus solchen Teilchen her, so muss das kleinste Objekt, das man mit dem Strahl »sehen«
kann, größer als die Wellenlänge sein. Eine Ozeanwelle wird z. B. von einem Schwimmer,
der im Vergleich zur Wellenlänge dieser Welle klein ist, nicht beeinflusst, wohl aber
von einem großen Schiff; die Welle kann das Schiff »sehen«, den Schwimmer nicht. Die
Wellenlänge der Teilchen in einem Strahl ist für die Größenbestimmung des kleinsten
Objekts, das man mit diesem Strahl erkennen kann, die kritische Größe. Zum Nachweis
immer kleinerer Materieobjekte brauchen wir also immer kürzere Wellenlängen. Diese
unerlässlichen Teilchen von kurzer Wellenlänge lassen sich aber nur erzeugen, indem
man sie auf sehr hohe Geschwindigkeiten bringt. Und genau diesem Zweck dienen die
Hochenergie-Teilchenbeschleuniger.
Ein Hochenergiebeschleuniger ist im Grunde genommen ein Mikroskop, ein Materiemikroskop,
mit dem wir die kleinsten uns bekannten Dinge sehen können: die Quanten
der Elementarteilchen. Mikroskop und Beschleuniger funktionieren nach demselben
Prinzip. In einem gewöhnlichen Tischmikroskop besteht der Strahl aus Lichtpartikeln,
Photonen, die von dem Gegenstand gestreut werden, den wir unter dem Mikroskop beobachten
wollen. Mit Hilfe von optischen Linsen wird das Licht so gebündelt, dass das
Bild aufgelöst und verstärkt wird. Ein gewöhnliches Mikroskop taugt aber nichts, wenn
man Gegenstände untersuchen will, die kleiner als die Wellenlänge des sichtbaren Lichts
sind. Dazu müssen wir den nächsten Schritt tun und ein Elektronenmikroskop verwenden,
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