War ein Quark in der Kammer?

McCusker glaubt den Urbaustein gefunden zu haben

Einige hundert Physiker, Experten der Elementarteilchenphysik, saßen mit abwartenden, teils eisigen Mienen zu Füßen des Mannes, der nichts anderes wollte als sie davon zu überzeugen, daß ihrem Werk der krönende Abschluß unmittelbar bevorstehe. Ort der Handlung war die Universität von Liverpool an der vom 14 bis 20. September das „Internationale Symposium über Elektron- und Photonwechselwirkungen bei hohen Energien" stattfand; der Sprecher war der australische Physiker Charles ler auf dem Gebiet der kosmischen Strahlung. Er hatte eine besondere Einladung erhalten, auf der Konferenz in England zu sprechen. Zwei Wochen vor Beginn der Tagung in England hatte Professor McCusker auf einem anderen Physikertreffen in Budapest bekanntgegeben, daß ihm und seinen Kollegen von der Universität Sydney höchstwahrscheinlich der Nachweis für die Existenz von „Quarks" gelun sei.

Die Meldung, verbreitet von einer Nachrichtenagentur, schreckte Physiker wie Mitarbeiter naturwissenschaftlicher Zeitungsredaktionen gleichermaßen auf — sie stieß aber zugleich auf große Skepsis. Noch war nichts über die Art des Nachweises und insbesondere über das Maß an Wahrscheinlichkeit bekannt, mit dem man dem Nachweis von Quarks trauen durfte.

Unter Quarks verstehen die Physiker die kleinsten, die Urbauteilchen der Materie. Aus ihnen ist jedes Elementarteilchen und somit jedes Atom, mithin also alle Materie aufgebaut. (Ihren Namen verdanken diese Urelementarteilchen James Joyce, der das Wort „Quark" einen Helden seines Romans „Finnegans Wake" erfinden ließ ) Der amerikanische theoretische Physiker Murray Gell Man übernahm das Wort zur Bezeichnung der fundamentalsten Einheiten unserer Welt.

Nach seinem Vortrag vor den Fachkollegen hat McCusker nun in der neuesten Nummer der angesehenen Zeitschrift Physical Review Leiters vom 22. September einen Bericht erscheinen lassen, in dem eine genaue Beschreibung der verwendeten Nachweismethode für Quarks sowie eine Diskussion möglicher Fehlinterpretationen der durchgeführten Experimente gegeben werden. Nicht nur weil bestimmte Fehlerquellen unerwähnt blieben, wird die Publikation von McCusker weiterhin mit Skepsis und Unbehagen betrachtet.

Dies vor allem darum, weil es dem „Entdecker der Quarks" in England nicht gelang, letzte Zweifel an der Glaubwürdigkeit seiner Messungen auszuräumen. Zuviel steht auf dem Spiel und zu anfällig gegen Zufälligkeiten ist die verwendete Nachweisapparatur.

Sollten sich die Messungen des australischen Teams als richtig erweisen, so wäre Recht gesprochen über eine stattliche Anzahl von Gelehrten, die seit mehr als zweitausend Jahren darüber nachdenken, wie unsere Welt in ihrem Innersten aussieht. Eine der großen fundamentalen Fragen der Physik wäre gelöst, und die Lösung dieser Frage würde ohne Zweifel auch auf andere Bereiche unseres Lebens ausstrahlen. Sollten sich die Experimente als falsch herausstellen, dann wäre nur einmal mehr bewiesen, wie anfällig komplizierte physikalische Nachweisgeräte gegenüber störenden Einflüssen sind; ferner: wie kühn es ist, aus nur einer einzigen Beobachtung grundlegende Schlüsse zu ziehen. Kurzum: Hat Charles McCusker recht, so wird er sich bleibenden Ruhm zuziehen, vielleicht den höchsten, den die Naturwissenschaften kennen; hat er nicht recht — nun, so hat er sich nur geirrt.

Die Quarks verdanken ihr bisher nur hypothetisches Dasein dem fatalen Umstand, daß auf dem Gebiet der Elementarteilchenphysik die Menge des empirisch gefundenen Materials einem theoretischen Verhältnis um etliche Längen voraus ist. Daraus folgt, daß es jedem Physiker unbenommen ist, eine oftmals sehr unsichere theoretische Beschreibung bestimmter Eigenschaften der Elementarteilchen zu erstellen und sie mehr oder weniger hart mit den experimentellen Ergebnissen zu konfrontieren.