Opera-ExperimentAls Einstein wackelte

Vor einem Jahr schien das Opera-Experiment die Physik zu revolutionieren. Doch man war nur über ein Kabel gestolpert. Ein Ortsbesuch von 

Opera Gran Sasso Teilchenphysik

Die Forschungsanlage für das Opera-Experiment unter dem Gran-Sasso-Massiv in Italien  |  © Alberto Pizzoli/AFP/Getty Images

Nein, das Kabel könne man nicht sehen, sagt der Mann mit der roten Krawatte. Er heißt Giovanni De Lellis und ist mit Abstand der schickste Physiker hier. Neben ihm wuseln Techniker im Schlabberlook durch die Höhle unter dem Gran Sasso d’Italia. Mit De Lellis' Eleganz kann einzig der Koloss mithalten, der hier im Untergrund des »Großen Felsens Italiens« aufgebaut ist: Rote, grüne und gelbe Balken flankieren einen Wald aus glänzenden Metallstreben. Wie ein Xylofon, auf dem Riesen spielen, ragt der Opera-Detektor bis unter die Decke.

Vor eineinhalb Jahren kannten ihn nur hartgesottene Teilchenphysiker. Dann veröffentlichten die Forscher ein brisantes Messergebnis. Es widersprach Albert Einsteins Spezieller Relativitätstheorie. Sogenannte Neutrinos reisten demnach schneller als das Licht. Fünf Monate lang durften Physiker träumen. Schlüpfen die Geisterteilchen durch unsichtbare Extradimensionen? Bringen sie den Durchbruch bei der Suche nach einer Weltformel?

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Im Februar 2012 fielen die Revolutionäre auf die Nase. Wegen eines einzigen Kabels.

Wer dieses berühmteste Kabel der Wissenschaftsgeschichte sehen will, muss in die Berge fahren. Zwei Autostunden östlich von Rom taucht die Novembersonne die Abruzzen in goldenes Licht. Die Physiker haben sich 1.400 Meter tief in die Erde verkrochen. In den Laboratori Nazionali del Gran Sasso arbeiten 900 Forscher an 15 Detektoren. Viele von ihnen suchen nach exotischer Physik: nach neuen radioaktiven Zerfällen oder den hypothetischen Teilchen der Dunklen Materie.

Und Opera? Voller Enthusiasmus kritzelt Giovanni De Lellis, 39, griechische Buchstaben und Schaubilder ins Notizbuch des Reporters. Endlich interessiert sich jemand dafür, was das bunte Experiment wirklich messen soll! Ganz aus der Nähe könnten wir es uns ohnehin nicht anschauen, sagt der Opera-Sprecher. Denn gerade findet eine Messung statt. Pausenlos prasseln Neutrinos auf den Detektor ein, lautlos und unsichtbar. Losgeschickt wurden die flüchtigen Teilchen im 730 Kilometer entfernten Genf. Erst die 150.000 Bleiklötze von Opera können sie aufspüren.

Etwas allzu Exotisches erhoffte man sich von dem Detektor eigentlich nicht. Zwar können Neutrinos im Flug ihr Erscheinungsbild ändern, was sie zu Sonderlingen im Zoo der Elementarteilchen macht. Diese »Neutrino-Oszillationen« konnte ein japanisches Experiment allerdings bereits 1998 nachweisen.

Für die große Sensation kam das 1997 geplante Opera-Experiment daher zu spät. Denn erst hatte man sich lange um die Gelder gezankt, dann verzögerte ein Unfall bei einem Nachbarexperiment den Aufbau. So blieb dem 120 Millionen Euro teuren Koloss ab 2006 nur noch eine Fußnote der Neutrino-Physik übrig: eine letzte Verwandlung der Geisterteilchen direkt zu beobachten, die andere Experimente nur indirekt vorhergesagt hatten.

Doch dann schienen die Neutrinos die Strecke zwischen Genf und Gran Sasso um 0,002 Prozent schneller als das Licht zurückzulegen. Die Zeitmessung war anfänglich nur ein Nebenaspekt des Experiments gewesen. Doch nun gründeten die 170 Forscher eine Taskforce, um die Anomalie zu untersuchen. Nach einem halben Jahr wandte man sich an die Öffentlichkeit: Man habe lange gesucht; man könne keinen Fehler finden. Schnell lieferten andere Physiker die Interpretation: Die Relativitätstheorie sei revisionsbedürftig.

Einstein hat weiterhin Recht

Fünf Monate nach der Sensationsmeldung war die Einsteinsche Formelwelt wieder in Ordnung. Die Aufregung hatte ein simpler mechanischer Fehler ausgelöst: Ein Glasfaserkabel war nicht vollständig in seine Halterung gedreht gewesen. Es hatte Lichtpulse daher zehn Millionstelsekunden später als sonst übermittelt. Das war fatal, denn das Kabel verband den überirdischen GPS-Empfänger mit dem Untergrundlabor. Das per Satellit übermittelte Zeitsignal aus Genf kam später an, als die Forscher in der Geschwindigkeitsmessung annahmen. Die Neutrinos schienen daher stets etwas zu früh einzutreffen.

Mittlerweile haben andere Experimente bestätigt, dass sich auch Neutrinos an das kosmische Tempolimit halten. Auch kam ein peinliches Detail ans Licht: Die Opera-Forscher hatten die Kabel seit mehr als vier Jahren nicht überprüft, als sie im September 2011 ihre Messung öffentlich machten. »Wir hatten unsere Hausaufgaben nicht gemacht«, sagt Caren Hagner vom Hamburger Forschungszentrum Desy. Sie ist Mitglied der Opera-Kollaboration und hatte die erste Veröffentlichung der Ergebnisse nicht unterzeichnet.

Giovanni De Lellis will nicht mehr über die Vergangenheit reden. Sein Vorgänger trat nach einer Vertrauensabstimmung zurück, zusammen mit dem wissenschaftlichen Leiter des Experiments. »Wichtig ist, dass die Kollaboration stark genug war, sich wieder auf ihre Aufgabe zu besinnen«, sagt De Lellis. Aber nun will er dem Reporter doch das Kabel zeigen. Bleich steigt er aufs Dach des Experiments. Ziellos irrt De Lellis durch Regale, in denen Dutzende Rechner surren. Hunderte Kabel stecken auf Platinen, im Halbdunkel flackern Myriaden blau-gelber Lämpchen. Eines von diesen Kabeln war es? De Lellis nickt unsicher.

Dann tuschelt er kurz mit seinem Kollegen von der Öffentlichkeitsarbeit. Wir steigen zurück auf den Hallenboden. Wortlos läuft De Lellis zu einem unscheinbaren Container. Können wir da reingehen? Peinliche Stille. Dann öffnet er die Tür. Eine blonde Physikerin schaut von ihrem Rechner auf. Das Kabel? Das steckte hier, sagt sie und zeigt auf einen Computer, an den nun ein langes gelbes Kabel mit blauem Kopf angeschlossen ist. Das alte Kabel habe man ausgetauscht und den Tower nach vorn gedreht. »Da mussten Leute ziemlich lange unter Tischen herumkrabbeln, um das Problem zu finden.« Die Physikerin lacht herzlich. Was soll man auch tun, wenn die Revolution ausfällt? Man nimmt es mit Humor.

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Leserkommentare
    • WolfHai
    • 04. Januar 2013 15:30 Uhr

    ...und sein Ruf stand auch nie in Frage.

    Selbst wenn die Relativitätstheorie eines Tages nicht mehr als absolute Wahrheit gelten sollte (vermutlich, weil sie durch eine Theorie abgelöst wird, die sie als einen Sonderfall enthält oder weil sie einer Erweiterung bedarf), ist an der herausragenden Qualität von Einstein und seinen Entdeckungen absolut kein Zweifel.

    13 Leserempfehlungen
  1. hat nur die populäre Presse. Sowohl die Wissenschaftler als auch die Fachmagazine haben es immer so dargestellt, dass es sich vermutlich um einen Fehler im Experiment handelt. Aber wenn man keinen Fehler findet, dann muss man halt auch alle anderen Möglichkeiten in Betracht ziehen.

    12 Leserempfehlungen
    Antwort auf "Insgesamt peinlich"
  2. Schade ist es vor allem um die vielen Neutrino Witze.

    Neutrion will in die Bar
    Sagt der Türsteher:
    "Tut mir Leid, heute nur geladene Teilchen"

    Meint das Neutrino:
    "Macht nichts, dann komm ich eben Gestern wieder"

    7 Leserempfehlungen
    • Statist
    • 04. Januar 2013 15:15 Uhr

    andererseits wurde ein halbes Jahr nach dem Problem gesucht (siehe Text). Komplexe Aufbauten sind halt manchmal tückisch. Sich im Nachhinein hinzustellen und zu sagen, dass man es besser wußte, ist andererseits auch nicht wirklich fair.

    5 Leserempfehlungen
    • Chali
    • 04. Januar 2013 15:03 Uhr

    ... war nur die Frage, wo der Fehler liegt.

    2 Leserempfehlungen
    • Bashu
    • 04. Januar 2013 15:25 Uhr

    Der Wissenschaftswelt stolz eine Revolution verkündigen und dann ... Kabelfehler.

    Kann bei so komplexen Aufbauten passieren aber das Kabel (das scheinbar in dem 1/2 Jahr nicht untersucht wurde) scheint ja ein Kernstück des Signalweges zu sein, insofern: peinlich.

    2 Leserempfehlungen
    Reaktionen auf diesen Kommentar anzeigen

    hat nur die populäre Presse. Sowohl die Wissenschaftler als auch die Fachmagazine haben es immer so dargestellt, dass es sich vermutlich um einen Fehler im Experiment handelt. Aber wenn man keinen Fehler findet, dann muss man halt auch alle anderen Möglichkeiten in Betracht ziehen.

    ...denn er zeugt davon das sie Bild, Spon & Co. für Seriöse Quellen halten, auf die man sich wissenschafts Jornalistisch verlassen kann.

    Die bösen Wissenschaftler sind also völlig unschuldig.

    Wenn sie in Zukunft eher an fachkundigen Informationen interesiert sind, dann kann ich ihnen dieverse Blogs von Wissenschaftlern empfehlen.

    Zum Beispiel:

    http://www.scilogs.de/

    @ Zeit Online Redaktion.

    Zwar alle Angaben im Artikel grundsätzlich korrekt, aber jeder Wissenschaftler wird ihnen bestätigen das Einstein trotzdem seinen guten Ruf behalten wird, sollte seine beiden großen Theorien mal ergänzt werden müssen.

    So glaube ich z.B. kaum das Sir Isaac Newton seinen Ruf guten eingebüßt hat, nur weil seine Philosophiae Naturalis Principia Mathematica von Einstein inhaltich ergänzt und korrigiert worden ist.

    Denn die allgemeine und spezielle Relativitätstheorie wurden schon hundertfach belegt und können nicht grundlegend falsch sein. Bestenfalls können sie ergänzt werden.
    Da man nicht erwarten kann das die meiste Menschen wirklich verstehen wie wissenschaftlich gearbeitet wird, muß man darauf vertrauen das der deutsche Qualitätsjournalismus dies gut erklärt.

    Ich denke und hoffe das es ZO nicht nötig hat zu einem zweiten SPON zu mutieren, nur um klicks mit inhaltlich fragwürdigen Artikeln und Überschriften zu generieren.

    MfG

  3. für ein paar Monate konnten Physiker in aller Welt auf einem festgefahrenen Gebiet ihrer Kreativität freien Lauf lassen.

    Würde mich nicht wundern, wenn dabei ein paar Ideen entstanden sind, die sich irgendwann auszahlen.

    2 Leserempfehlungen
  4. ...denn er zeugt davon das sie Bild, Spon & Co. für Seriöse Quellen halten, auf die man sich wissenschafts Jornalistisch verlassen kann.

    Die bösen Wissenschaftler sind also völlig unschuldig.

    Wenn sie in Zukunft eher an fachkundigen Informationen interesiert sind, dann kann ich ihnen dieverse Blogs von Wissenschaftlern empfehlen.

    Zum Beispiel:

    http://www.scilogs.de/

    @ Zeit Online Redaktion.

    Zwar alle Angaben im Artikel grundsätzlich korrekt, aber jeder Wissenschaftler wird ihnen bestätigen das Einstein trotzdem seinen guten Ruf behalten wird, sollte seine beiden großen Theorien mal ergänzt werden müssen.

    So glaube ich z.B. kaum das Sir Isaac Newton seinen Ruf guten eingebüßt hat, nur weil seine Philosophiae Naturalis Principia Mathematica von Einstein inhaltich ergänzt und korrigiert worden ist.

    Denn die allgemeine und spezielle Relativitätstheorie wurden schon hundertfach belegt und können nicht grundlegend falsch sein. Bestenfalls können sie ergänzt werden.
    Da man nicht erwarten kann das die meiste Menschen wirklich verstehen wie wissenschaftlich gearbeitet wird, muß man darauf vertrauen das der deutsche Qualitätsjournalismus dies gut erklärt.

    Ich denke und hoffe das es ZO nicht nötig hat zu einem zweiten SPON zu mutieren, nur um klicks mit inhaltlich fragwürdigen Artikeln und Überschriften zu generieren.

    MfG

    2 Leserempfehlungen
    Antwort auf "Insgesamt peinlich"
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    Ich finde es mittlerweile auch ziemlich frustrierend auf welche reiserische Überschriften und schwache Inhallte ZO gerade im wissenschaftlichen Bereich zuückgreift.

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