Von Ulrich Schnabel

Würde Dr. Faustus heute Elementarteilchenphysik studieren, um endlich zu erfahren, "was die Welt im Innersten zusammenhält"? Möglicherweise wären ihm die Anlagen zu gigantisch, mit denen Physiker die Teilchen beschleunigen und aufeinander schießen, um aus den Trümmern ihre Schlüsse zu ziehen.

Das derzeit größte Projekt betreiben die Amerikaner mit ihrem "Supraleitenden Super Kollidierer" (Superconducting Super Collider SSC). Dieser "Teilchen-Zertrümmerer", würde er tatsächlich gebaut, wäre das größte und aufwendigste Forschungsinstrument der Menschheitsgeschichte. Laut Plan soll die unterirdische Teilchenrennbahn einen Umfang von 85 Kilometern besitzen. Tausende supraleitende Magnete würden Protonen (positiv geladene Bausteine von Atomkernen) auf die unvorstellbare Energie von 20 000 Milliarden Elektronenvolt, also auf nahezu Lichtgeschwindigkeit, beschleunigen. Als ein "Projekt von der Bedeutung der Apollo-Mondlandung" bezeichnete US-Energieminister John Herrington den SSC. Doch die fünfeinhalb Milliarden Dollar teure Anlage stößt jetzt auf erhebliche technische und finanzielle Schwierigkeiten.

Probleme gibt es ausgerechnet mit den teuersten Komponenten, den Magneten. Nahezu 8000 Stück von jeweils 17 Meter Länge sollten künftig in einem Doppelring die rasenden Teilchen auf der Bahn halten. Wie die Zeitschrift Physics Today (April 88, S. 17) berichtet, kam es beim Test eines Magneten unerwartet zu einem schweren Kurzschluß und einem Bruch jenes Rohres, in dem künftig die Teilchen fliegen sollten. Unter den gewaltigen magnetischen Kräften hatten sich beim Test die Spulen des Prototyps, der mit seinen 17 Metern außergewöhnlich lang ist, massiv verzogen. Es seien ähnliche Spannungen im Material aufgetreten wie bei Verwerfungen der Erdkruste, heißt es in dem Blatt.

So steht derzeit kein brauchbares Magnetsystem zur Verfügung, um wie geplant 1989 mit dem Bau des SSC zu beginnen. Noch im Februar hatte Präsident Ronald Reagan vom Kongress 363 Millionen Dollar gefordert, um die Konstruktion des SSC zügig einleiten zu können. Doch nach Informationen der Zeitschrift Science (Bd. 240/88, S. 17) zeichnete sich Ende März ab, daß wegen der gravierenden finanziellen Engpässe im US-Haushalt geradezu "ein Wunder" geschehen müsse, wenn das Geld für den Bau bewilligt würde. Als Fehlinformation hat sich inzwischen auch die Ankündigung von Energieminister John Herrington entpuppt, der am 10. März eine Beteiligung des Auslandes an den SSC-Baukosten von bis zu 50 Prozent prognostiziert hatte. Kanadier, Japaner und Europäer hatte er als Kostenträger genannt.

Die Europäer haben selbst ehrgeizige und kostspielige Pläne, um ihre führende Position in der Elementarteilchenphysik zu erhalten und auszubauen. Im nächsten Jahr sollen gleich zwei neue Beschleunigerringe in Betrieb gehen. HERA, ein sechs Kilometer langer Erweiterungsbau des Deutschen Elektronen-Synchrotrons Desy in Hamburg und der 27 Kilometer lange Elektron-Positron Beschleuniger LEP im europäischen Kernforschungszentrum CERN bei Genf. LEP liegt in einem 80 Meter tiefen Ringtunnel im französisch-schweizerischen Grenzgebiet und wird nach seiner Fertigstellung die weltgrößte Teilchenschleuder sein.

Doch auch für die europäischen Physiker zeichnen sich nach einigen fetten Jahren mittlerweile deutliche finanzielle Grenzen ab. Der eine Milliarde Mark teure LEP-Ring mußte ohne zusätzliche Mittel aus dem laufenden CERN-Budget finanziert werden – und dennoch wird das europäische Gemeinschaftsinstitut kritisiert. Vor allem in England kam es zu einer erregten Diskussion über den Nutzen der Elementarteilchenjagd und den weiteren Verbleib Großbritanniens im CERN-Mitgliederkreis. Der Vorsitzende des britischen Wissenschaftsrates, Professor John Kingman, meinte, Teilchenphysik sei ein "entlegener" und mithin eher belangloser Wissenschaftszweig. Der Londoner Atomphysiker Richard Pariour beklagte die "finanzielle Elephantiasis" einer Forschung, die letztlich nur der Unterhaltung einer Minderheit von hochbezahlten Wissenschaftlern diene und in ihrer Nutzlosigkeit allenfalls noch mit dem Bau der Pyramiden vergleichbar sei. Eine britische Kommission kam schließlich zu dem Ergebnis, Englands CERN-Beiträge könnten um 25 Prozent gekürzt werden und empfahl die weitere Mitgliedschaft nur, "falls dies bei erheblich niedrigeren Kosten erreicht werden kann".