Das 20. Jahrhundert gilt als Jahrhundert der Physik: Diese Wissenschaft drang vor bis zum Beginn allen Seins im Urknall, und sie klärte in immer feineren Details die Struktur der Materie auf. Vor kaum 100 Jahren erst setzte sich die Einsicht durch, dass die Welt aus Atomen zusammengesetzt ist, "unteilbaren Teilchen", wie sie dem griechischen Wortsinn nach heißen. Ein Jahrhundert lang widmeten sich die Forscher dann der Aufgabe, das Unteilbare zu teilen: Bald wurde ihnen klar, dass im Innern der Atome winzige Kerne sitzen, die fast die gesamte Masse auf sich vereinen. In den dreißiger Jahren entdeckten sie, dass dieser Kern aus noc h kleineren Teilchen, den Protonen und Neutronen, zusammengesetzt ist. In den sechziger Jahren schließlich stießen die Physiker noch weiter vor: Auch Protonen und Neutronen, so stellten sie nun fest, sind nicht elementar. Sie bestehen vielmehr aus je drei Quarks.

Doch all diesen Triumphen zum Trotz stellt sich die Frage, ob sich die Exkursion in die Mikrowelt ewig fortsetzen lässt. Denn je kleiner die Strukturen, welche die Physiker untersuchen wollen, desto größer und teurer werden die Forschungsmaschinen, die sie dafür brauchen. In kilometerlangen Beschleunigern lassen sie Teilchen aufeinander krachen und versuchen, aus den dabei entstehenden Splittern ihre Schlüsse zu ziehen. Hera, eine dieser Teilchenschleudern, wird am Großforschungszentrum Desy in Hamburg betrieben. Mit Hilfe dieses sechs Kilometer langen Speicherrings, der durch einen Tunnel unter dem Volksparkstadion führt, leuchten die Physiker das Innere des Protons im Detail aus. Mehr als 250 Millionen Mark im Jahr beträgt der Etat des Forschungszentrums.

Ende vergangenen Jahres schreckte ein Artikel im SPIEGEL die Gemeinde der Teilchenphysiker auf: Hans Graßmann, ein auf diesem Feld tätiger Forscher, warf dem Desy vor, nur uninteressante und irrelevante Forschung zu betreiben. Die Attacke kam für die Hamburger zu einem denkbar ungünstigen Zeitpunkt. Denn schon zeichnet sich ab, dass Hera zur Beantwortung der interessantesten Fragen bald nicht mehr ausreichen wird. Die Hamburger schmieden deshalb bereits neue Pläne: Sie wollen einen mehr als 30 Kilometer langen Tunnel bis nach Pinneberg bohren, für den Linearbeschleuniger Tesla. Die Kosten des Megaprojekts sind noch nicht genau bekannt. Sie werden jedoch in Milliardenhöhe liegen.

UniSPIEGEL:

Der Nobelpreisträger Richard Feynman hat gefordert, jeder Physiker müsse seiner Großmutter erklären können, was er treibt. Herr Professor Wagner, was würden Sie ihr sagen?

Wagner:

Eine Großmutter habe ich zwar nicht mehr, aber ich erzähle das gern auch anderen interessierten Leuten. Wir wollen in der Teilchenphysik ins Innerste der Materie schauen, um nicht nur zu verstehen, wie das aufgebaut ist, woraus wir bestehen, sondern auch, woher wir kommen, woher das Universum kommt und wie es sich entwickelt hat. Dazu ­ das ist ein physikalisches Gesetz, an dem wir nicht vorbeikommen ­ braucht man große Beschleuniger; ihnen verdanken wir ein Weltbild, das zu kreieren sicher eine der größten wissenschaftlichen Leistungen des 20. Jahrhunderts darstellt.

Weil aber meine Großmutter selbstverständlich auch den SPIEGEL lesen würde, möchte ich noch etwas zu dem sagen, was dort vor ein paar Wochen zu lesen war: nämlich, dass die Hera-Physik "irrelevant" sei. In der Naturwissenschaft gibt es ein ganz objektives Maß für wissenschaftliche Erfolge: die Häufigkeit, mit der bestimmte Arbeiten zitiert werden. Und auf der Zitat-Bestsellerliste der Hochenergiephysik belegten in den letzten beiden Jahren Ergebnisse von Hera die Ränge eins, zwei, drei, vier und sechs. So viel zur wissenschaftlichen Relevanz unserer Forschung.

UniSPIEGEL:

Herr Professor Armbruster, Sie sind kein Elementarteilchen-, sondern ein Kernphysiker. Sehen Sie sich als Nutznießer der Desy-Erkenntnisse?

Armbruster:

Ganz sicher. Die Physik ist eine Einheit. Elementarteilchen-, Kern- und Festkörperphysik lassen sich nicht trennen. Die Atomkerne, mit denen wir uns in Darmstadt befassen, sind für die Elementarteilchenphysiker schon recht komplexe Öfen. Noch viel komplexer sind dann die Vorgänge, die in der Festkörperphysik untersucht werden. All das funktioniert nur zusammen, weil ihm eine Einheit an Gesetzen zu Grunde liegt.

UniSPIEGEL:

Herr Professor Wolters, stellen Sie diese Erklärungen zufrieden?

Wolters:

Das ist gar nicht die entscheidende Frage. In abstrakter Weise lässt sich ja schnell erklären, worum es in der Elementarteilchenphysik geht ­ das sagt schon der Name. Das Problem besteht vielmehr darin, wie viel Geld dafür ausgegeben werden soll.

UniSPIEGEL:

Sind 250 Millionen Mark im Jahr für ein Zentrum wie das Desy zu viel?

Catenhusen:

Ein Forschungszentrum wie Desy kann nicht jährlich in Frage gestellt werden. Wir Politiker haben ein ganz anderes Problem: Welche Investitionspläne hat Desy für die Zukunft? Und welche haben die Forschungszentren Karlsruhe und Jülich oder die GSI in Darmstadt? Wenn Sie alle Wünsche aus der Wissenschaft addieren, kommen traumtänzerische Summen zusammen. Wir leben inzwischen in einer Welt, in der wir gezwungen sind, Prioritäten zu setzen.

Es kommt noch etwas Weiteres hinzu: Niemand bezweifelt, dass die Physik die Leitwissenschaft des 20. Jahrhunderts war. Aber ob sie das auch in Zukunft sein wird, ist eine offene Frage. Wenn ich mir die Entwicklung der Biologie und der Biomedizin in den letzten 25 Jahren ansehe, dann muss ich feststellen, dass diese ohne Zweifel mehr Dynamik entfalten.

UniSPIEGEL:

Die große Zukunftsvision am Desy ist ja der Linearbeschleuniger Tesla. Wie beurteilen Sie, ob sich eine solche Investition lohnt?

Catenhusen:

Es gibt noch andere Milliarden-Projekte, etwa die europäische Spallationsneutronenquelle, ebenfalls mit Interessenten aus Deutschland. Jedes dieser Vorhaben mag interessant sein, aber alle zugleich würden den deutschen Etat sprengen. Die Bildungsministerin, Frau Bulmahn, wird deshalb den Wissenschaftsrat beauftragen, sich gutachterlich zu Tesla zu äußern. Außerdem gibt es weltweit auch Vorschläge aus Japan und den USA, Linearbeschleuniger zu bauen. Gegen diese Konkurrenz wird sich Tesla erst innerhalb der wissenschaftlichen Gemeinschaft behaupten müssen. Erst wenn beide Schritte vollzogen sind, wird man über Rechtsform, Trägerschaft und Finanzierung entscheiden können.

UniSPIEGEL:

Dürfen bei so teuren Vorhaben nationale Egoismen eine Rolle spielen?

Wagner:

Dass sich mehrere Länder für die Idee eines Linear-Beschleunigers interessieren, zeigt doch gerade, wie wichtig dieses Instrument ist. Nun kann man ein Auto auf verschiedene Arten bauen: Motor vorn oder hinten, luftgekühlt, wassergekühlt und so weiter. Genauso ist es mit Beschleunigern. Man strebt deshalb in den nächsten zwei Jahren einen internationalen Vergleich an. Wir stehen da mit Tesla in einer ausgezeichneten Startposition. Wir haben von Anfang an auf supraleitende Resonatoren gesetzt, mit denen wir die Beschleunigungsleistung wesentlich steigern können. Außerdem würde sich Tesla ­ anders als alle anderen Projekte ­ auch als Röntgen-Laser nutzen lassen. Wenn wir es jetzt noch schaffen, die Kosten in einen konkurrenzfähigen Rahmen zu bringen, dann werden wir die Kollegen in den anderen Ländern davon überzeugen können, dass unser Projekt das beste ist.

Catenhusen:

Aber es muss sichergestellt sein, dass die Konzeptentscheidung eine wissenschaftliche bleibt und erst danach über Standorte diskutiert wird.

UniSPIEGEL:

Ein großes Debakel hat die Teilchenphysik ja bereits erlebt: In Texas sollte der größte Beschleuniger der Welt, der "Supercollider", entstehen. Zwei Milliarden Dollar waren verbaut, dann hat der Kongress die Gelder für das Projekt gestrichen ...

Wolters:

... ein sehr lehrreicher Fall. Denn auch beim Supercollider war es letztlich die Standortfrage, die das Projekt zum Scheitern gebracht hat. Alle waren für das Gerät, solange nicht feststand, wo es hinkommt. Als klar war, dass es nach Texas kommen sollte, waren alle außer den Texanern dagegen.

Nach allem, was ich nun über Tesla gehört habe, ist da schon über den Standort gesprochen worden. Wenn der Tunnel bis Pinneberg gehen soll, dann nehme ich einmal an, das Ding wird nicht in Frankreich liegen.

Wagner:

Zur Vorbereitung jedes Projekts gehört auch die Frage, wo es eigentlich gebaut werden kann. Wenn wir für Hamburg plädieren, dann hat das gute Gründe. Gerade der Supercollider hat gezeigt: Es hat keinen Sinn, einen Beschleuniger auf der grünen Wiese zu bauen. Das treibt nicht nur die Kosten in die Höhe, es fehlen dann auch die richtigen Leute.

Trotzdem wären wir bereit umzuziehen, wenn ein anderes Land einen wesentlichen Anteil der Kosten einer solchen Anlage ­ das heißt rund 50 Prozent ­ tragen würde. Aber wir versuchen natürlich, unsere Politiker davon zu überzeugen, dass Tesla einen Standortvorteil für Deutschland und die Wissenschaft hier darstellt.

Catenhusen:

Wir erleben eine Phase verstärkter Konzentration von Großgeräten auf internationaler Ebene. Und Deutschland muss sich darum bemühen, Standort für mindestens eines dieser Geräte zu sein. Aber über eines muss sich jeder im Klaren sein. Wir können nicht sagen: Heute kriegt Desy 250 Millionen jährlich, dann kommt Tesla, und es gibt noch eine Schippe oben drauf. So läuft es nicht, sondern das würde zu Lasten der bisherigen Ausgabenstruktur von Desy gehen.

Wagner:

Das haben wir doch auch in der Vergangenheit so exerziert. Mit dem Bau von Hera endete der Betrieb des vorherigen Beschleunigers Petra.

UniSPIEGEL:

Ich möchte noch einmal auf eine Bemerkung von Herrn Catenhusen zurückkommen: Ist denkbar, dass die glorreichen Jahre der Elementarteilchenphysik bereits hinter uns liegen?

Wagner:

Richtig ist, dass wir nicht mehr jedes Jahr oder jeden Monat ein neues Elementarteilchen finden. Als das noch der Fall war, haben die Leute aber auch gelästert: Jeden Monat ein neues Teilchen, was ist denn daran noch elementar? Unsere Situation heute gleicht der Besteigung des Mount Everest. Den können Sie nicht alle drei Tage besteigen. Wahrscheinlich sind wir ganz dicht davor zu verstehen, wieso es in der Natur überhaupt so etwas wie Masse gibt. Das sind so zentrale Themen, dass sich ein langer Atem lohnt.

Wolters:

In der Wissenschaftsgeschichte gelingt nicht alle 10 oder 20 Jahre ein ganz großer Wurf. Die Ungeduld, die sich heute leicht breit macht, wenn eine Zeit lang nichts passiert, hängt mit der allgemeinen Beschleunigung aller Abläufe zusammen. Das ist kein Anlass, die Flinte ins Korn zu werfen, sondern ein Anstoß nachzudenken.

Armbruster:

Im Übrigen hat die Elementarteilchenphysik in der Vergangenheit viele Dinge einfach übergangen. Wie sieht es im Innern des Protons oder der Atomkerne genau aus? An diesen Problemen werden wir noch eine Menge arbeiten müssen. Zu langweilig werden solche Fragen erst, wenn wir keine Studenten mehr dafür interessieren können. Dann wird es kritisch. Aber davon sind wir im Moment noch weit weg. Ich bin sogar überzeugt, dass die Beschleuniger im nächsten Jahrhundert eine sehr viel größere Rolle spielen werden als Reaktoren. In der Anwendung von Beschleunigern stehen wir erst ganz am Anfang.