Cosmic Latte CL086 Wie man einen Teilchenbeschleuniger baut: Zu Gast bei Walter Kutschera
Unterstützt uns bei Steady, Patreon oder Paypal!
Eva ist in dieser Folge zu Gast bei Walter Kutschera. Walter ist Physik-Professor (im Ruhestand) an der Uni Wien und hat in seinem Leben so viel erlebt, dass man darüber unbedingt eine Podcastfolge machen muss. Er wurde im Jahr der ersten erfolgreichen Kernspaltung geboren, hat Arnold Schwarzenegger getroffen als der noch jung war, hat als Physiker in den USA mit Leuten zusammengearbeitet, die am Manhattan-Projekt beietiligt waren und in Österreich einen Teilchenbeschleuniger gebaut. Davon und von noch viel mehr plaudert er in dieser Folge von Cosmic Latte.
Zu Gast bei Walter Kutschera
Eva ist heute zu Gast bei Walter Kutschera, Physiker an der Uni Wien. Er wurde 1939 in Wien geboren – im selben Jahr, in dem die Entdeckung der Kernspaltung publiziert wurde. Eva hat ihn im Rahmen ihrer Recherchen zum Cosmic-Latte-Buch "Auf einen Kaffee im All" kennengelernt und weil Walter so viel zu erzählen hat, macht er das in dieser Podcastfolge.
Von Arnold Schwarzenegger in Graz bis in die USA
Walter Kutschera erzählt von seinem Studium der Experimentalphysik in Graz und einer überraschenden Begegnung: Während seiner Zeit beim Bundesheer hat er dort den jungen Arnold Schwarzenegger getroffen. Anschließend schildert er, wie ihn die damalige Aufbruchsstimmung der Kernphysik – geprägt durch die Vision „Atoms for Peace“ – motivierte, Österreich zu verlassen. Seine wissenschaftliche Laufbahn führte ihn nach Heidelberg, München und schließlich in die USA, wo er begann, an Teilchenbeschleunigern zu arbeiten und jene Methoden zu entwickeln, die später sein gesamtes wissenschaftliches Leben prägen sollten.
Walter erzählt, wie er nach Wien zurückkehrte, um den „Vienna Environmental Research Accelerator“ (VERA) aufzubauen. Die Idee entstand durch eine internationale Evaluierung der österreichischen Physiklandschaft. Aus einer wissenschaftlichen Chance wurde ein konkretes Großprojekt: Ein denkmalgeschütztes Gebäude im Zentrum Wiens wurde in ein modernes Beschleunigerlabor umgewandelt. VERA entwickelte sich rasch zu einer international anerkannten Forschungseinrichtung.
Luis Alvarez und die Atombombe
Ein Vorbild von Walter bei seinen Studien war der Physiker Luis Alvarez. Dieser war nicht nur Nobelpreisträger und Mitentwickler der Theorie zum Asteroideneinschlag der Dinosaurier, sondern auch direkt am Manhattan-Projekt beteiligt. Er war dabei, als die Bombe über Japan abgewofen wurde und hat diese Erfahrungen in einem Brief an seinen Sohn aufgeschrieben. Dieses Thema führt uns zu Einsteins Briefwechsel mit Sigmund Freud über die Frage „Warum Krieg?“ (der Briefwechsel ist hier nachlesbar) und zur grundlegenden Frage nach Aggression und menschlichem Verhalten. Wissenschaft, Geschichte und Philosophie verschmelzen hier miteinander.
Wie baut man einen Teilchenbeschleuniger?
Der Aufbau eines Teilchenbeschleunigers ist eine Mischung aus wissenschaftlicher Expertise, Organisationstalent und einer Portion Glück. Walter schildert die praktischen Herausforderungen: geeignete Hersteller finden, Räume umbauen und technische Anforderungen mit Denkmalschutzauflagen zu vereinbaren. Der Einbau von VERA erforderte sogar das Öffnen von Gebäudewänden, damit die Anlage überhaupt ins Gebäude transportiert werden konnte. Aber jetzt steht das Ding und macht das, was es soll: Beschleuniger-Massenspektrometrie. Dieses Verfahren ermöglicht den direkten Nachweis extrem seltener Isotope wie Kohlenstoff-14, indem störende Signale durch eine Reihe magnetischer, elektrischer und physikalischer Filter entfernt werden. Im Vergleich zu älteren Methoden, die auf den radioaktiven Zerfall warten mussten, erhöhte diese Technik die Nachweisempfindlichkeit um Größenordnungen und eröffnete zahlreiche neue Anwendungen.
Walter erzählt auch von der historischen Bedeutung der Entdeckung der kosmischen Strahlung durch Victor Franz Hess und beschreibt die Entstehung von Primär- und Sekundärstrahlung - ohne die gäbe es überhaupt kein C14.
Der „Bomb Peak“ und das Gehirn des Menschen
Die Atomwaffentests haben auch uns Menschen beeinflusst. In den 1950er- und 1960er-Jahren führten die zu einem deutlichen Anstieg von C14 in der Atmosphäre – dem sogenannten „Bomb Peak“. Dieses unbeabsichtigte globale Experiment wurde später zu einem mächtigen Werkzeug der Medizin. Forschende konnten damit herausfinden, wann bestimmte Zellen im menschlichen Körper entstanden sind. So ließ sich beispielsweise untersuchen, ob sich bestimmte Gehirnzellen im Laufe des Lebens erneuern oder nicht. Siehe dazu auch die Arbeit, die Walter selbst geschrieben hat: "The Versatile Uses of the 14C Bomb Peak"
Superschwere Elemente und Quarks
Walter erzählt auch von seiner Suche nach hypothetischen superschweren Elementen, die möglicherweise langlebiger sein könnten als bisher bekannte Atomkerne. Obwohl die Experimente letztlich keine neuen Elemente fanden, waren sie wissenschaftlich dennoch bedeutsam. Und am Ende geht es um die großen offenen Fragen der modernen Physik. Die sichtbare Materie macht nur einen kleinen Teil des Universums aus; der Rest besteht offenbar aus dunkler Materie und dunkler Energie, deren Natur noch unbekannt ist. Auch das Neutrino bleibt rätselhaft: Milliarden dieser Teilchen durchdringen jede Sekunde unseren Körper, doch viele ihrer Eigenschaften sind bis heute ungeklärt.
Das Buch zum Podcast
Unser Buch "Auf einen Kaffee im All" kann jederzeit überall wo es Bücher gibt bezogen werden.
Unterstützt den Podcast
Ihr könnt uns via Steady, Patreon und Paypal unterstützen. Der Podcast ist aber natürlich weiterhin gratis auf allen gängigen Plattformen erhältlich.
Kontakt
Falls ihr Fragen habt, dann schickt uns eine Mail an [email protected] oder hinterlasst ein Kommentar auf cosmiclatte.at.
Ihr findet uns auch auf Instagram:
Cosmic Latte ist eine Space Monkey Produktion