„Die Zeit selbst muss zum Stillstand kommen. Man kann nicht zu einem Zeitpunkt vor dem Urknall gelangen, denn es gab keine Zeit vor dem Urknall. Wir haben endlich etwas gefunden, das keine Ursache hat, weil es keine Zeit gab, in der eine Ursache hätte existieren können.“, Stephen Hawking
Für uns Menschen vergeht Zeit konstant schnell. Doch manchmal meinen wir zu glauben, dass sie vielleicht teilweise schneller vergeht. Zu oft vergehen die schönen Momente im Leben viel zu schnell. In der Zeit vom 18.5.2026 bis zum 23.5.2026 stand schon die abschließende Kursfahrt der MSS 12 an. Für den Großteil unserer Stufe heißt das: Viva L’Italia!
Der Stammkurs Physik von Herrn Hust entschied sich jedoch für die Besichtigung eines der wohl interessantesten Forschungsprojekten der Welt: dem Large Hadron Collider im CERN. Hier wird geforscht. Geforscht an der Entstehung unseres Universums. Geforscht am Aufbau von Materie. Geforscht an dem, was unsere Welt und das Universum tief im Inneren zusammenhält.
Das Forschungszentrum CERN (le Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire) liegt an der französisch-schweizerischen Grenze nahezu Genf und ist das weltweit größte Forschungszentrum für Teilchenphysik: Hier forschen Physiker an den fundamentalen Gesetzen des Universums, am Aufbau von Materie und den Bedingungen, die nur kurze Zeit nach dem Urknall herrschten.
Am Samstag, dem 23.05.2026 war es so weit: Um 11Uhr ist die Führung im CERN angesetzt. Begleitet von einem jungen Physiker, der zurzeit seine Doktorarbeit am CERN schreibt und unsere Führung leitet sowie der ehemaligen Mitschülerin von Herrn Hust, Frau Blumenschein, beginnt unsere Führung im Besucherzentrum. Frau Blumenschein ist Teilchenphysikerin und Professorin in England, in ihren Semesterferien arbeitet sie zusammen mit anderen Forschern am CERN und hat eine leitende Position im Kontrollzentrum.
Ausgehend vom Besucherzentrum gingen wir zunächst zum Synchro-Zyklotron (SC), welches bereits 1957 für 33 Jahre in Betrieb genommen wurde: Hier erwartete uns ein Museum mitten im Zentrum des Beschleunigers, der Ionen auf Energien bis zu 600MeV brachte. Ein Film mit Interviews von mehreren Forscher-Generationen sowie eine auf das Zyklotron abgestimmte Lichtershow verdeutlichten die Funktion des ersten CERN-Beschleunigers. Verfilmte Interviews von bereits älteren Wissenschaftlern zeigen, dass hier Forscher nicht nur arbeiten, sie leben für ihren Beruf. Während der Besichtigung hatten wir immer die Möglichkeit, Frau Blumenschein Fragen zu stellen: Wie so oft in der Wissenschaft fragt man sich manchmal, wie man von einem zum anderen Thema kommt, jedenfalls erzählte uns Frau Blumenschein etwas Interessantes über Myonen. Es handelt sich hierbei um Teilchen, die in der oberen Erdatmosphäre entstehen, wenn energiereiche kosmische Strahlung auf Luftmoleküle trifft. Myonen zerfallen nach Bruchteilen von Sekunden, dennoch erreichen viele von ihnen den Erdboden.
Als wir das Synchro-Zyklotron verlassen haben, ging es weiter nach draußen: Uns erwartet das Herzstück, an dem aktuelle Forschung betrieben wird: der Large Hadron Collider oder kurz LHC. Eine Besichtigung des LHC-Beschleunigers war aufgrund von Strahlung während des Betriebs leider nicht möglich, jedoch informierte uns Frau Blumenschein darüber, dass im Juli 2026 ein Umbau des Beschleunigers ansteht und somit Besichtigungen sogar im Beschleuniger selbst stattfinden können. Für uns hieß das zunächst: Zuhören und so viel es geht verstehen. Tatsächlich kann Physik in Worten manchmal sehr komplex werden. Unser Führungs-Leiter zeigte uns zunächst einen Teil des Beschleunigers, der im Freien auf dem Gelände ausgestellt war und erklärte dabei viele Bestandteile des Prozesses. Die Führung ähnelte somit viel mehr einer Besichtigung als einem Referat, da wir gegenseitig Fragen gestellt haben und des Öfteren relevante Elemente für das Verständnis wiederholt wurden.
Aber was passiert eigentlich im CERN? Der Large Hadron Collider (LHC). Um die Bedingungen kurze Zeit nach dem Urknall herzustellen, nutzen Forscher riesige, unterirdische Teilchenbeschleuniger, wie den Large Hadron Collider (LHC). Hierbei werden subatomare Teilchen, meist Protonen, auf Geschwindigkeiten nahezu der Lichtgeschwindigkeit beschleunigt und kontrolliert zum Zusammenstoß gebracht. Der Large Hadron Collider als der größte Teilchenbeschleuniger der Welt liegt 100 Meter unterirdisch und besitzt einen Umfang von 27 Kilometern: rund 11.000-mal umkreisen Protonen pro Sekunde den Collider. Wie dies auch bei Kernfusion der Fall ist, gewinnt man durch die Ionisierung von Wasserstoffatomen Protonen, die durch Vorbeschleuniger auf immer höhere Energien gebracht werden, bevor sie schließlich in den LHC eingespeist werden. Im LHC selbst fliegen Protonen dann durch zwei gegenläufige Vakuumröhren und werden durch starke elektrische Wechselfelder vorangetrieben. Um die Teilchen dauerhaft auf einer Kreisbahn zu halten, werden tausende supraleitende Magnete verwendet, die die Trägheitskräfte der Teilchen in den Kurven überwinden. Um überhaupt supraleitende Magnete zu erhalten, die somit keinen elektrischen Widerstand aufweisen sollen, werden diese mit flüssigem Helium auf bis zu -271°C heruntergekühlt. Es handelt sich also um ein Vakuum, welches sogar kälter als das des Weltalls ist!
Kommt es zum Zusammenstoß, so werden die beiden gegenläufige Teilchenstrahlen an bestimmten Punkten frontal aufeinander gerichtet: Beim sogenannten „Mini-Urknall“ entstehen Temperaturen, die bis zu 100.000-mal heißer als das Innere der Sonne sind: Gemäß Einsteins Formel E=mc² wandelt sich die Energie der Teilchen in neue, schwere und kurzlebige Teilchen um. Hier beginnt die Forschung an der Entstehung des Universums und der Elemente.
Da Frau Blumenschein vor allem im Bereich von Datenanalyse und Messverfahren tätig ist, hat sie uns während der Führung immer wieder zusätzliche Informationen erzählt:
Um Messdaten bei der Kollision sowie eine Datenanalyse vorzunehmen, befinden sich an den Schnittpunkten riesige Detektoren. Frau Blumenschein erklärte uns, dass diese wie dreidimensionale Hochgeschwindigkeitskameras funktionieren, die die Spuren von neuentstandenen Teilchen millimetergenau aufzeichnen.
Da nun bereits ein grober Überblick über den Beschleuniger sowie Wissen über die Funktion und den Zweck vorhanden waren, gingen wir zusammen in das Messzentrum. Hier erwartete uns zunächst einmal Schatten und eine kühlere Lufttemperatur. Nach einer kurzen Pause sahen wir uns dann zusammen einen Film an, der die Führung nochmals veranschaulicht zusammenfasste. Hauptthema war die Funktion und das Innere des Beschleunigers sowie die Konstruktion der immensen Bauteile, bei der die Dicke weniger menschlicher Haare entscheidend sein kann.
Im letzten Teil der Führung erwartete uns das Kontrollzentrum: Von hier aus wird alles überwacht und gesteuert. Ein Raum voller Bildschirme und Messdaten ist das Herzstück der komplexesten Maschine, die die Menschheit, bis jetzt, je gebaut hat.
Dass sich hier Forscher intensiv mit den Einzelheiten auseinandersetzen und oftmals geniale Denkfortschritte erzielen, zeigt die Entdeckung des Higgs-Bosons im Jahre 2012, was zum besonderen Teil unserer Führung wurde: bereits 1964 theoretisch vorhergesagt, wurde das Higgs-Boson 2012 im Large Hadron Collider experimentell nachgewiesen. Dies bedeutete einen Meilenstein für die Wissenschaft, da das Higgs-Boson die letzte fehlende Komponente des Standartmodells der Teilchenphysik bestätigte: Eng verbunden mit dem Higgs-Feld, wäre die Existenz von Materie, wie wir sie kennen, nicht möglich. Diese Entdeckung war das Ergebnis nach jahrzehntelanger Forschung und internationaler Zusammenarbeit tausender Physikerinnen und Physiker. 2013 erhielten Francois Englert und Peter Higgs den Nobelpreis Physik für die theoretische Entwicklung des Higgs-Mechanismus. Die Entdeckung des Higgs-Bosons war der Beginn einer neuen Ära in der Physik, noch lange nicht das Ende.
Als Verabschiedung versammelten wir uns draußen als Gruppe und diskutierten abschließend über alles, was uns noch einfiel. Eine ganze Menge, wie wir feststellten. Um die interessantesten Fakten zu CERN zu behalten, stellte uns unser Leiter ein paar Schätzfragen. Im Vordergrund standen hierbei die supraleitenden Magneten des Large Hadron Colliders: Um die Teilchen in einer stabilen Kreisbahn zu halten, benötigt man ein dauerhaft konstantes Magnetfeld, ansonsten ist eine Kollision nicht möglich. Demnach müssen die Magneten auf 1,9Kelvin (-271°C) heruntergekühlt werden, wobei sie sich pro Meter um 3 Millimeter zusammenziehen. Für den Large Hadron Collider mit einem Umfang von 27km bedeutet das demnach eine negative Ausdehnung von 80 Metern! Des Weiteren muss die dafür benötigte Zeit berücksichtigt werden, um kleinste Risse im Material zu vermeiden: rund sechs Wochen dauert ein solcher Ausdehnungsprozess, bei dem der Magnet langsam aufgetaut oder heruntergekühlt wird.
Zurück am Besucherzentrum erzählte uns Frau Blumenschein abschließend von ihrem Beruf und ihrer Arbeit am CERN. Es stellte sich raus, dass die Rolle von Künstlicher Intelligenz in der Forschung einen deutlich höheren Stellenwert hat, als zunächst erwartet: Am CERN arbeiten Menschen, die konkret auf die Anwendung und Verbesserung von Künstlicher Intelligenz spezialisiert sind. Vor allem für das Selektieren von Daten sowie für das Erkennen von Mustern im Datenpool wird KI eingesetzt. Hierbei betonte Frau Blumenschein besonders das Suchen nach unbestimmten Mustern: Oftmals haben Forscher ein konkretes Ziel und setzen voraus, was sie finden wollen, KI jedoch bietet einen völlig neuen Blickwinkel auf die Daten und Ergebnisse.
Die Führung war zu Ende und unsere Gruppe teilte sich in zwei Teile auf: Als nun kleinere Gruppe waren wir noch mit Herrn Hust und Frau Blumenschein im unzugänglicheren Bereich des Forschungszentrums unterwegs. Zunächst durften wir im Mitarbeiter-Restaurant mit Frau Blumenschein zu Mittag essen. Mit Blick auf den Mont Blanc kam es noch zu interessanten, unerwarteten Gesprächen: Dabei hatte Frau Blumenschein kaum Zeit, zu Mittag zu essen. Immer wieder kommt es zu neuen Erkenntnissen in der Wissenschaft und es lassen sich Verbindungen herstellen, die man nur findet, wenn man mit breitem und zugleich spezifischem Blick an die Dinge herangeht. Was nun der Mensch und die Künstliche Intelligenz für die Wissenschaft bedeuten, ist ein umstrittenes Thema und zog sich deshalb durch unsere Mittagspause. Wir waren uns einig, dass eine Künstliche Intelligenz elementare Bestandteile des Menschlichen Seins nicht ersetzen wird: Unsere Sinne.
Das ist sowohl ein Vorteil als auch ein Nachteil, da wir Menschen dadurch oft zu zielorientiert sind, was in der Wissenschaft zum Verhängnis werden kann: Vielleicht sieht der Mensch gewisse Muster und Strukturen genau deshalb nicht, weil er davon ausgeht, dass sie für das eigentlich zu Erforschende keinen Zweck erfüllen. Entdeckungen in der Wissenschaft passieren oft über Zufall, meistens dann, wenn man überhaupt nicht mit ihnen rechnet.
So sehr man sich Veränderung und Weiterentwicklung in der Wissenschaft auch wünscht, so kann dies oft lange dauern und viel Geduld fordern. Dennoch kommt es zu Fortschritten und neuer Erkenntnis, auch wenn diese zunächst wenig mit dem eigentlichen Ziel zu tun haben, wie wir es bereits durch Herrn Hust erfahren haben: Das World Wide Web wurde 1989 am CERN zum einfachen Datenaustausch für Physiker entwickelt. Man kann durchaus sagen, dass die extreme Komplexität der Experimente ständige technische Weiterentwicklung erfordert, so bestätigte uns dies auch Frau Blumenschein. Gleiches gilt für die Protonentherapie, die man später in der Krebstherapien anwendete, auch diese wurde im CERN entwickelt.
Da wir noch das Besucher-Museum des CERN besichtigen wollten und die Zeit voranschreitete, beschlossen wir, die Gespräche vorübergehend zu pausieren und zum Museum zu laufen.
Am Museum angekommen erwarteten uns viele Experimente, die wir zeitlich leider nicht alle schaffen konnten. Der Beschleuniger im nachgebauten Zustand war maßstabsgetreu und wir konnten uns die eigentliche Größe gut vorstellen: Unvorstellbar, was Wissenschaftler hier entwickelt haben. Nach einigen Erklärungen von Frau Blumenschein neigte sich nun auch für uns die Führung einem Ende zu. Da es der letzte Tag der Kursfahrt war und die Heimfahrt anstand, verabschiedeten wir uns von Frau Blumenschein und damit auch von CERN. Wer weiß, wie weit die Wissenschaft sein wird, wenn wir das nächste Mal dort sind, dann vielleicht als Physiker. Das weiß nur die Zukunft.
Als der Stammkurs Physik bedanken wir uns bei Herrn Hust und Frau Hohlreiter für eine erfolgreiche und vielseitige Kursfahrt, bei der die Entspannung aber auch die Physik einen besonderen Platz bekommen hat. Vielen Dank!
Tim Lentz