Ein Nobelpreis-Experiment im Aufbau – Spitzenforschung zwei Kilometer unter der Erde
Kai Zuber ist Physik-Nobelpreisträger. Zumindest indirekt. Denn er ist Teil eines Forscher-Teams, dessen Arbeit – stellvertretend durch ihren Sprecher Arthur McDonald – mit dem Preis geehrt wurde. An der TU Dortmund stellte der Kernphysiker die beispiellose und nun preisgekrönte Forschung am klitzekleinen Neutrino-Kernteilchen vor. Mit uns hat er darüber gesprochen, was Spitzenforschung ausmacht und wie auch Studenten davon profitieren.
Vor 1,8 Milliarden Jahren rast ein riesiger Komet in ein Stück Erde, über dem sich heute das kanadische Sudbury befindet. Der Komet lässt eins der größten Nickelvorkommen der Welt zurück. Und dort, in Sudburys Nickel-Minen in zwei Kilometern Tiefe, versuchen Kai Zuber und über einhundert andere Wissenschaftler, 15 Jahre lang mithilfe einer riesigen, wassergefüllten Kugel kleine Kernteilchen, die sogenannten Neutrinos, einzufangen.
“Wenn ein Proton so schwer wie ein Schwein wäre, dann haben Neutrinos im Vergleich dazu das Gewicht einer Ameise. Lange hat man die Masse dieser winzigen Teilchen deshalb vernachlässigt und angenommen, dass Neutrinos masselos sind”, versucht Zuber die Relationen seiner Forschung zu verdeutlichen. Um das Gegenteil zu beweisen, brauchte es das Science-Fiction-anmutende Experiment in der kanadischen Nickelmine und 15 Jahre Arbeit und Geduld. Dass es ihnen doch gelingt, bedeutet einen Durchbruch in der Physik. Für diese Anstrengungen erhält Arthur McDonald stellvertretend für die Gruppe den Physik-Nobelpreis. Das gesamte Forscher-Team wird mir dem Breakthrough Prize in Fundamental Physics geehrt. Es macht jeden dieser Wissenschaftler spätestens jetzt zu einem Spitzenforscher. Auch Kai Zuber, der sagt: “Spitzenforschung bedeutet für mich, dem Universum neues Wissen abzuringen. Dafür müssen komplett neue Wege gegangen werden. Es braucht Top-Technologie und auch mal 15 Jahre bis zu einem Resultat.”
Spitzenforschung bedeutet, dem Universum neues Wissen abzuringen
Diese Anforderungen an Spitzenforschung erfüllt das sogenannte “Sudbury Neutrino Observatory”-Projekt in Kanada allemal. Anders als das, was größtenteils an den Universität geforscht wird. Top-Technologie, unbegrenzte Zeit, vollkommen neue Wege: All das ist in Forschung und Lehre an den deutschen Unis schwierig. Das liegt nicht zuletzt daran, dass die Hochschulen nur durch die wirtschaftlich-angeschlagenen Länder finanziert werden dürfen. Das Kooperations-Verbot soll den Föderalismus stärken, verbietet dem finanziell besser aufgestellten Bund aber auch die Unterstützung der Unis.
Kaum Spitzenforschung an den Unis
Der Physiker Kai Zuber lehrt und forscht – das fordert er auch von anderen Profs. Foto: Kai Zuber
Prof. Kai Zuber, der an der TU Dresden unter anderem die “Einführung in die Kern- und Teilchenphysik” lehrt, kennt diese Probleme nur zu gut: “Realistisch muss man sagen, dass an Unis kaum Spitzenforschung möglich ist. Große Projekte können sie nicht schultern, weil sie es sich finanziell nicht leisten können. Negativ ausgedrückt, können Unis höchstens Zulieferarbeiten machen. Das gilt für die Physik und vermutlich auch für viele andere Disziplinen.” In Deutschland findet die Grundlagenforschung und die Großforschung deshalb hauptsächlich an außeruniversitären Einrichtungen wie den Max-Planck-Instituten oder den Helmholtz-Zentren statt. Die sind von der Lehre grundsätzlich vollständig befreit und können sich rund um die Uhr der Forschung widmen.
Das Verhältnis der Spitzenforschung zur Forschung und Lehre an den Unis steht derzeit wieder in der Diskussion. Denn: Die 2017 auslaufende Exzellenzinitiative, mit der Spitzenforschung an Unis gefördert wird, steht aktuell auf dem Prüfstand. Kann an Unis Spitzenforschung geleistet werden? Und geht das zu Gunsten oder auf Kosten der Lehre? Das sind einige wenige Fragestellungen, mit denen sich Entscheidungsträger aus Politik und Wissenschaft auseinandersetzen müssen. Die Meinungen, die etliche Presseberichte abbilden, gehen weit auseinander. Während Studentenvertreter beispielsweise beklagen, dass über das Streben nach wissenschaftlicher Exzellenz die Lehre an Qualität einbüße, sind es vor allem offizielle Stimmen, die vom Gegenteil überzeugt sind.
Kai Zuber ist voll und ganz fasziniert von dem, was er forscht. Das spricht aus dem Leuchten seiner Augen, seinen Anekdoten über die Arbeit im kanadischen Winter. Es spricht daraus, dass er von „seinen Neutrinos“ spricht und es spricht aus seinen Anläufen, seine Forschung so gut es geht für Laien verständlich zu machen. Ausgehend von dieser Auffassung von Forschung und Lehre, bringt der Spitzenforscher einen Aspekt in die Debatte ein, der bisher – vielleicht auch der wachsenden Ergebnisorientierung im universitären Bereich geschuldet – kaum Beachtung fand:
Wer lehrt, muss forschen. Hier profitiert Uni von Spitzenforschung
„Wir brauchen junge Menschen, die fasziniert sind von dem, was um sie herum passiert. Das geht nur mit Begeisterung.“ Woher diese nötige Portion Begeisterung kommen soll, weiß Kai Zuber genau. Aus der Forschung: „Man muss erleben, wie viel Befriedigung einerseits und wie viel Arbeit und Kopfzerbrechen das andererseits hinter Forschung stecken kann. Wer lehrt, muss forschen. Und hier profitieren Studenten definitiv von Spitzenforschern, die haben unglaublich viel zu erzählen.“
Beitragsbild: Sudbury Neutrino Observatory
