Is Dark Matter Real?

The morning after CERN announces the discovery of the Higgs particle, three young physicists sit down with Nobel prizewinners George Smoot and Martinus Veltman.

Category: Educational Videos

Date: 1 July 2012

Duration: 17 min

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Is Dark Matter Real? (2012) - The morning after CERN announces the discovery of the Higgs particle, three young physicists sit down with Nobel prizewinners George Smoot and Martinus Veltman.

George Smoot: Studying the overall evolution of the universe it turns out that when we look out in space we look back in time. George Smoot measured the cosmic microwave background radiation, the echo of the Big Bang. He’s optimistic that science will answer some of the most difficult questions in physics such as proving the existence of dark matter. Martinus Veltman is one of the architects of the standard model of particle physics. He’s sceptical that the existence of dark matter will ever be proved. Indeed he doubts it exists at all. The recent discovery at CERN of the Higgs boson particle is another success for the standard model. But the dark matter problem remains. The laureates met up with 3 young researchers to discuss these key questions. Peter-Christian Zinn: What we’re talking about is the standard model maybe first and I just have... From yesterday’s discussion about the latest CERN results, I get the impression that, Dr. Veltman, you’re still sceptical about the standard model of particle physics. And on the other hand Professor Smoot you are pretty much in favour of this. Did I get this right? George Smoot: Because he’s the architect and I’m... You know, by the time I came along I learned it and it’s just normal because it’s what your professor’s taught you. You think that’s the true science. Peter-Christian Zinn: But you are still sceptical on it? Martinus Veltman: On the standard model? Peter-Christian Zinn: On the standard model. Martinus Veltman: Oh no, not at all. No, that’s impossible. The standard model ever since its conception has been fully established throughout the years. Everything fitted in nicely. Peter-Christian Zinn: Martinus Veltman made the last big contribution to the standard model because he renormalized the electroweak interactions. So electroweak theory, this is basically what we call the standard model. Nicole Larsen: He was the architect who sort of put all these building blocks together in order to come up with this theory that describes if not everything, if not I guess dark matter and stuff, but almost everything. Sean Bartz: The standard model was established in the ‘70s but it seemed almost immediately people had ideas that it was incomplete. George Smoot: We believe there is much physics beyond the standard model. And so you have this tension between having this beautiful model that’s working extraordinarily well and knowing that somewhere behind that is some additional information that we’re hoping to find. Peter-Christian Zinn: Tension is the exact right word I think because you ask about our work and my daily work as an astrophysicist. I do my PhD currently in astrophysics. I try to understand how the first galaxies in the universe formed and how they then evolved. So I implicitly assume a model of the universe which has dark matter in it, which has dark energy in it. That means probably all the work that I’m doing and all the work all astrophysicists are doing is probably just rendered incorrect when there is some alternative theory emerging that is probably more suited. What do you think about this? George Smoot: In cosmology gravity is the most important force although you have these new constituents in the model like the dark matter which isn’t in the standard model but you hope will appear at some point. But what you see is... You still use Newtonian physics even when it was replaced by general relativity because it still had a domain of validity. And so what you're going to expect is whatever dark matter, whatever new theory comes up it isn’t going to radically change how you treat the formation of a galaxy. After the Big Bang matter coalesced into the stars and galaxies we see today. But to fit the way these galaxies behave with our understanding of gravity, there must be more matter out there than we can see. Astrophysicists call this dark matter. But they don’t really know what it is. They’ve also introduced dark energy to explain why the expansion of our universe appears to be speeding up. Young physicists today must now grapple with these dark mysteries. Nicole Larsen: Dark matter is a subject that’s near and dear to my heart as well. I’m a dark matter experimentalist. I’m working on the LUX Detector. And so I want to ask: Do you guys have opinions, what do you think it could be? Martinus Veltman: What? Nicole Larsen: Dark matter. Martinus Veltman: I think it doesn’t exist. Nicole Larsen: Why, can you…? Peter-Christian Zinn: Why yeah? Martinus Veltman: You asked my opinion. Since there is no facts on this matter, you can have any opinion you want. And I consider that one of those things that these astrophysicists introduce in an easy manner every Saturday afternoon. Nicole Larsen: Are you a fan of modified gravitational theories then or? Martinus Veltman: It is an option. There can be 2 things wrong. Either we don’t understand the mass distribution or we have a misunderstanding of the laws of motion, gravity, that is Newton’s law, Einstein’s laws. And on the face of it I see so many failures of Einstein’s theory of gravitation in present day astrophysics that I tend to think that that’s where the problem is. Yes, I am genuinely sceptical, I guess. I often have difficulty accepting this or that. I want to see proof of it. And astrophysics unfortunately is a business where proof often is lacking. Nicole Larsen: Can you elaborate on those failures a little bit? My understanding was that they did a great job. Martinus Veltman: Well, I can start off with the simplest thing. Have you ever looked up to the sky and have you ever looked at the galaxy? Peter-Christian Zinn: I just look into computer monitors to see galaxies. Martinus Veltman: Ok, in a galaxy... Most galaxies have spiral arms. If the spiral arm is made of stars, it doesn’t agree with Newton’s equation of motion because if you think of planets, the earth goes around the sun once a year. Pluto once every 250 years. So you can see that if they are aligned at some point, that’s not going to last very long. In other words the arms of the galaxy we have first questioned is what that astrophysicists call aligning problem, is how come these things are still aligned so far in their existence. The aligning problem is a real big problem. And guys who are experts in aligning problem, of which there are some, they find out that whatever they are trying in the nature of understanding, mathematically treating it, it doesn’t work. And yet all of them, including Mr. Smoot, they are absolutely convinced. And that’s something that they got taught in their early period. George Smoot: I understand in science you have to have both, the things you're trying and testing and not hold on to them too dear and realise there could be alternatives. But he is sort of like: “There is no evidence for anything, you know? Why do we need anything new?” Martinus Veltman: George Smoot thinks that if he comes with an explanation of something that it is true. I don’t, I want to see proof of it elsewhere. That’s just the easiest solution to the fact that you don’t understand the velocity distribution of matter circling a galaxy. Nicole Larsen: But there’s other evidence… Peter-Christian Zinn: There’s so many evidence, on all scales. Nicole Larsen: There’s a lot of evidence. There’s the bullet cluster, there’s lensing evidence, there’s large scale structure formation which is... Peter-Christian Zinn: The entire large scale structure of the universe, yeah. Martinus Veltman: Wait a moment. If you speak about the evidence of dark matter beyond what we are taking here, that is colliding things, lensing and the like, you have also to realise that the thing that explains the straight velocity automatically has to explain all these other phenomena. So it’s not something that you would call proof of dark matter. People have been doing experiments on detecting dark matter with existing particles. I would say at least for 30 or 40 years, at least. And at this point I start to wonder what the hell is going on. Do I have to believe to this church of dark matter? I don’t like that. George Smoot: If you have supersymmetry, you have a natural candidate for dark matter. If you have axions which you need in the standard model, you could potentially make dark matter. There is theoretical places for dark matter, it’s just we haven’t found it yet. Martinus Veltman: So ok, everybody happy. Then there comes a new measurement, oh, and then they patch that up by some... George Smoot: Tini is right. Every time there’s a deviation, people introduce dark matter and then later dark energy, right. In order to continue to use, you know, Newtonian and Einstein gravity and to be able to do the calculations in a straightforward way. You still have to test that kind of an issue. However, I think we have constraints even some on the dark energy. Not quite as much but we do have constraints on the dark matter. Martinus Veltman: There is one thing that really shocked me which is the following. Humanity has left till roughly the year 2,000 or maybe a bit beyond not knowing about dark energy. And hop, dark energy comes about as a result of one experiment among the astrophysicists. And at once ¾ of the matter of the universe is dark energy. Can you imagine that? They have been overlooking ¾ of the energy in the universe? Astrophysics is in a sense not like for instance particle physics where you come with a model and they go very far up to and including the Higgs. George Smoot: Well I disagree with that. Martinus Veltman: So where is the Higgs? George Smoot: Here I disagree with you again because I think we’re finally getting to the stage in cosmology... Martinus Veltman: Finally, notice, finally. George Smoot: No, it’s finally but that's because it’s an evolving science and that’s what's exciting about it. It’s just like think about when the standard model was first forming, how exciting that period was. And then it became real science because you could calculate. I believe that Dr Veltman will turn out to be wrong. We’ll find dark matter more likely than we will find a modified gravity. But we’ll see, right? I mean that's why... If you knew the answer you wouldn’t have to do the experiments and the observations. We don’t know, we’re going to go and do it and we’re going to find out. For cosmology to go forward we just have to go ahead assuming it’s there and measure its properties and keep calculating that way. Sean Bartz: So, do you think that it will be possible cosmologically to prove the existence of dark matter or will we have to eventually detect it on earth? George Smoot: I do believe that it’s going to be the combination of really refining and constraining it in the universe and seeing its properties and then also producing in the lab or detecting in the lab and measuring its properties and see that they’re the same thing. And then Tini will be more happy although he’ll still be sceptical because he’s a sceptical… Martinus Veltman: I’m unhappy since like 50 years or so. George Smoot: He was sceptical to start with, you have to understand that. Nicole Larsen: I love Professor Veltman’s attitude. I did not agree with everything that he said. I do believe in dark matter, otherwise I would be out of a job. But I mean people like Professor Veltman play such an important role in physics. You need someone to play devil’s advocate even if there is very strong evidence for a certain theory. You need that person. Martinus Veltman: In the present data and the present established theory there is no hint of something beyond the standard model. The Higgs, the finding of the Higgs, has sort of closed off the last door. For all we know there is a desert, nothing. We make a bigger machine; find nothing else, no new particles, nothing. George Smoot: This is what science does. You're in chaos when you don’t know really the right direction but you still have to make progress in each of the areas, right. So each of the things you guys are doing you have to make a certain assumption about the background and you go out and do your observations. And you see if it agrees. And if it doesn’t agree then you have to think about alternatives. And you could find something really spectacular like extra dimensions. And who knows the implications of things like that? Martinus Veltman: I would be happy to live at CERN, making things, exploring the next energy range even if I am not given any indication that I am going to find something. Nicole Larsen: So you're going out into the desert? Martinus Veltman: I’m going there and will say: “Wonderful, let’s go on!” Nicole Larsen: It’s like Veltman’s analogy of being in the desert. I don’t know. Who can say if there’s dark matter or if there’s no dark matter if it’s a WIMP, if it’s an axion, if it’s some kind of bizarre extra dimensional extension of a multi-dimensional particle? I’m just excited to be throwing myself out there to be heading off into the desert to see what I can find. Mars Incorporated: Harold Schmitz: It starts with a belief that the problems that we have facing us in the future and the opportunities will be solved through understanding nature. Science is the discipline that helps us to understand nature. It’s great to be here in Lindau because it is literally the only place in the world where we can interact with the brightest minds from Nobel laureates like Dudley Herschbach to the brightest young students. Ralph Jerome: You really want to rub shoulders with the best and the brightest and they’re here in Lindau. Harold Schmitz: If there’s one reason why Mars needs to be interacting with this meeting, it is because agriculture is one of the largest footprints on the world in terms of its sustainability. Ralph Jerome: Yeah, for sure. Harold Schmitz: However. The best minds in physics and chemistry and medicine often don’t think about how to influence that. Ralph Jerome: When you think about the impact agriculture has on the planet and the challenges that are going to be coming forward in the next 10, 15, 20 years, our role being a catalyst to resolving some of those issues is going to be critical. We want to attract people that are really talented but also people that want to make a difference. Sarah Gallagher: My PhD is funded by Mars and I was a bit worried, when I started that being funded by industry, they would be very driven on profit and not looking into basic research or just wanting to learn things. And instead, I’ve realised that they’re really a principled company. And there are many things that they won’t do or things that they will do specifically for the principle of the matter. Ralph Jerome: Well, the Mars fellows are world class talents that then have the access to a world class community and that’s where the collaboration happens. Where the collaboration becomes magical is when the great fundamental science and discoveries in universities are brought into the private sector. Harold Schmitz: What's the hardest question that you would like to ask, that you can think of? No name 1: How are you guys looking at helping those regions which currently support you? No name 2: How do you bring the problem of food transportation? No name 3: What kind of role computation and modelling might play in your research? Ralph Jerome: We don’t have all the answers and some of these solutions are much bigger than us. So, not only do we have to be delighting our consumers, we have to be collaborators and a catalyst for change in a lot of our supply chains. At Mars we fundamentally believe that many of the problems facing us going forward and really the opportunities are going to be fundamentally science based. So people that are scientific entrepreneurs, that want to make, as Steve Jobs used to say, a dent in the universe, this is the place. Harold Schmitz: We believe that collaboration amongst the brightest scientists throughout all the sectors is essential to help address these grand challenges. Leadership matters. And when it comes to collaboration many of you will be leaders in this context. Dudley Herschbach: All of science is collaborative. You can’t do it by yourself. Everything you’re thinking about and methods you use they have a history and you will add your bit to pass it on, that’s the really glory of the enterprise. Applause.

Begegnung mit dem Universum. Ist dunkle Materie real? Wenn man sich mit der gesamten Entwicklung des Universums beschäftigt, stellt man fest, dass man bei der Betrachtung des Weltraums eigentlich weit in die Zeit zurückschaut. George Smoot hat die kosmische Mikrowellenhintergrundstrahlung gemessen, das Echo des Big Bang. Er ist optimistisch, dass der Wissenschaft die Antwort auf einige der komplexesten Fragen in der Physik, wie beispielsweise der Nachweis der Existenz von dunkler Materie, gelingen wird. Martinus Veltman ist einer der Architekten des Standardmodells für die Teilchenphysik. Er ist skeptisch, was den letztendlichen Nachweis der Existenz von dunkler Materie betrifft. Er bezweifelt sogar, dass dunkle Materie überhaupt existiert. Die kürzlich erfolgte Entdeckung des Higgs-Boson-Teilchens am CERN war ein weiterer Erfolg für das Standardmodell. Aber das Problem der dunklen Materie besteht weiterhin. Die Nobelpreisträger trafen sich mit drei jungen Forschern, um diese entscheidenden Fragen zu diskutieren. Vielleicht sollten wir zuerst über das Standardmodell sprechen und ich habe...ich habe der gestrigen Diskussion über die neuesten CERN-Ergebnisse entnommen, dass Sie, Dr. Veltman, nach wie vor dem Standardmodell der Teilchenphysik skeptisch gegenüber stehen und Sie, Professor Smoot, dieses Modell sehr befürworten. Habe ich das richtig verstanden? Weil er der Architekt ist und ich ... Wissen Sie, als ich ausgebildet wurde, hat man das so gelernt und dann ist das ganz normal, weil es das ist, was Ihr Lehrer Ihnen beigebracht hat. Man denkt dann, dass das die wahre Wissenschaft ist. Aber Sie stehen dem nach wie vor skeptisch gegenüber? Dem Standardmodell? Dem Standardmodell. Nein, überhaupt nicht. Nein, das wäre unmöglich. Das Standardmodell hat sich seit seiner Vorstellung über die Jahre hinweg vollständig etabliert. Alles passte perfekt zusammen. Martinus Veltman leistete den letzten großen Beitrag zum Standardmodell, weil er die Renormalisierung für die elektroschwachen Wechselwirkungen einführte. Die Theorie der elektroschwachen Wechselwirkung ist letztendlich das, was wir als Standardmodell bezeichnen. Er war der Architekt, der irgendwie all diese Bausteine zusammenbrachte, um diese Theorie zu entwickeln, die vielleicht - wenn auch nicht alles, nicht die dunkle Materie und dieses Zeug - aber doch fast alles beschreibt. Das Standardmodell entstand in den 70er Jahren. Aber fast von Beginn an hatten viele Leute den Eindruck, dass es irgendwie unvollständig ist. Wir gehen davon aus, dass es eine Menge Physik gibt, die über das Standardmodell hinausgeht. Deshalb besteht ja das Spannungsfeld zwischen diesem wunderbaren Modell, das außerordentlich gut funktioniert, und dem Wissen, dass irgendwo dahinter zusätzliche Informationen zur Verfügung stehen, die wir hoffentlich noch finden werden. Spannung ist, glaube ich, genau das richtige Wort, wenn Sie uns zu unserer Arbeit und meiner täglichen Arbeit als Astrophysiker befragen. Ich promoviere gerade in Astrophysik. Ich versuche zu verstehen, wie sich die ersten Galaxien im Universum gebildet haben und wie sie sich dann weiterentwickelt haben. Deshalb gehe ich implizit von einem Modell des Universums aus, in dem es dunkle Materie und dunkle Energie gibt. Das bedeutet, dass sich meine gesamte Arbeit und all die Arbeiten der Astrophysiker wahrscheinlich als fehlerhaft herausstellen würden, wenn eine alternative Theorie aufkommt, die vielleicht besser geeignet ist. Wie denken Sie darüber? Die Gravitation ist die bedeutendste Kraft in der Kosmologie - auch wenn es diese neuen Konstituenten, wie die schwarze Materie, im Modell gibt, die nicht zum Standardmodell gehören, aber dennoch hoffentlich irgendwann ihren Platz haben. Aber dennoch ist zu beobachten...Wir arbeiten immer noch mit der Newtonschen Physik, obwohl sie durch die allgemeine Relativitätstheorie ersetzt wurde. Aber sie besitzt nach wie vor ihren Gültigkeitsbereich. Man kann also davon ausgehen, dass - welche dunkle Materie, welche neue Theorie auch immer aufkommen wird - das nicht radikal die Art und Weise verändert, in der man die Entstehung einer Galaxie behandelt. Nach dem Big Bang ist Materie zu den Sternen und Galaxien verschmolzen, die wir heute beobachten können. Damit aber das Verhalten dieser Galaxien zu unserem Verständnis von Gravitation passt, müsste es mehr Materie geben, als wir sehen können. Astrophysiker bezeichnen diese als dunkle Materie. Sie wissen aber nicht, worum es sich dabei wirklich handelt. Sie haben auch das Konzept von dunkler Energie eingeführt, um zu erklären, warum sich die Expansion unseres Universums offenbar beschleunigt. Junge Physiker müssen sich jetzt mit diesen Geheimnissen auseinandersetzen. Die dunkle Materie ist ein Thema, das mir wirklich sehr am Herzen liegt. Ich bin Experimentalphysikerin für dunkle Materie. Ich arbeite am LUX Detector. Und deshalb lautet meine Frage: Haben Sie eine Ahnung davon, worum es sich dabei handeln könnte? Bei was? Bei der dunklen Materie. Ich glaube, sie existiert nicht. Warum, können Sie ...? Warum? Sie haben mich nach meiner Meinung gefragt. Es gibt keine Fakten zu dieser Materie. Deshalb kann man dazu jede Meinung vertreten, die man will. Und ich halte sie für eines dieser Dinge, die diese Astrophysiker mal eben so an einem Samstagnachmittag einführen. Sind Sie denn ein Verfechter von modifizierten Gravitationstheorien? Das ist eine der Optionen. Es können zwei Dinge falsch sein. Entweder verstehen wir die Massenverteilung nicht oder wir missverstehen die Gesetze der Bewegung, der Gravitation, das Newtonsche Gesetz, die Einsteinschen Gesetze. Und vor diesem Hintergrund sehe ich in Bezug auf die heutige Astrophysik so viele Schwachpunkte in Einsteins Theorie der Gravitation, dass ich zu der Ansicht tendiere, dass dort das eigentliche Problem liegt. Ja, ich bin, glaube ich, wirklich skeptisch. Es fällt mir oft schwer, das eine oder andere zu akzeptieren. Ich möchte den Nachweis haben. Und die Astrophysik ist leider ein Geschäft, wo es oft an Nachweisen fehlt. Könnten Sie vielleicht etwas näher auf diese Erfolglosigkeiten eingehen? Ich habe bisher immer gedacht, dass die [Astrophysiker] großartige Arbeit geleistet haben. Nun, da kann ich gleich bei der simpelsten Sache beginnen. Haben Sie mal zum Himmel hinaufgeschaut und sich die Galaxie angeschaut? Ich schaue mir immer Computerbildschirme an, wenn ich Galaxien beobachten will. Okay, in einer Galaxie ... Die meisten Galaxien haben Spiralarme. Wenn der Spiralarm aus Sternen besteht, stimmt das nicht mit der Newtonschen Bewegungsgleichung überein, weil im Falle der Planeten die Erde einmal pro Jahr die Sonne umrundet, Pluto einmal alle 250 Jahre. Wenn also an irgendeiner Stelle eine Gleichrichtung besteht, kann die nicht so lange andauern. Mit anderen Worten: Die Arme der Galaxie, um die es ja zunächst ging, haben ein Ausrichtungsproblem, das heißt, es stellt sich die Frage, wie diese Elemente seit Bestehen immer noch aufeinander ausgerichtet sein können. Das Ausrichtungsproblem ist wirklich ein großes Problem. Und die Experten, die sich mit dem Ausrichtungsproblem auskennen - und davon gibt es einige - kommen, wie sie es auch drehen und wenden, zu dem Schluss, dass das mathematisch nicht funktionieren kann. Und dennoch sind sie alle, einschließlich von Herrn Smoot, absolut überzeugt. Und das ist einfach etwas, was ihnen früher vermittelt wurde. Ich weiß, dass es in der Wissenschaft beides gibt - Dinge, die man ausprobiert und testet und an denen man sich trotzdem nicht festbeißen darf; man muss auch realisieren, dass es Alternativen geben könnte. Aber er vertritt so etwas wie: "Es gibt für nichts Beweise. Wofür brauchen wir also etwas Neues?" George Smoot glaubt, dass, wenn er eine Erklärung für etwas hat, das dann wahr ist. Ich sehe das nicht so, ich will anderweitige Beweise sehen. Das ist nur die einfachste Lösung für die Tatsache, dass man die Geschwindigkeitsverteilung von Materie, die sich in einer Galaxie bewegt, nicht versteht. Aber es gibt doch andere Nachweise ... Es gibt so viele Beweise, auf allen Ebenen. Es gibt eine Menge Beweise. Es gibt den Kugelhaufen. Es gibt den Linsenbeweis, es gibt die großskaligen Strukturbildungen, die ... Die gesamte großskalige Struktur des Universums, ja. Moment mal. Wenn Sie über die Evidenz für dunkle Materie über das hinausgehend reden, was wir hier haben, also die kollidierenden Dinge, Linsen und so weiter, müssen Sie sich doch auch bewusst sein, dass der Faktor, der die geradlinige Geschwindigkeit erklärt, automatisch auch all die anderen Phänomene erklären müsste. Es ist also nichts, was man als Evidenz für dunkle Materie bezeichnen würde. Man führt bereits seit 30 oder 40 Jahren Experimente zur Entdeckung von dunkler Materie mit bestehenden Teilchen durch. Und an diesem Punkt frage ich mich einfach, was zur Hölle hier eigentlich passiert. Muss ich an diese Religion der dunklen Materie glauben? Das gefällt mir nicht. Die Supersymmetrie ist ein natürlicher Kandidat für dunkle Materie. Wenn man Axionen nimmt, die man im Standardmodell braucht, könnte man möglicherweise dunkle Materie herstellen. Es gibt theoretische Orte für dunkle Materie. Wir haben sie nur noch nicht entdeckt. Okay, dann ist ja jeder glücklich. Dann kommt irgendwo eine neue Messung, oho, und dann wird das alles irgendwie von jemandem zusammengeflickt... Tini hat Recht. Jedes Mal gibt es eine Abweichung. Man hat dunkle Materie eingeführt, dann später dunkle Energie, damit man weiterhin die Newtonsche und Einsteinsche Schwerkraft zugrunde legen kann und in der Lage ist, diese Berechnungen ohne Probleme durchzuführen. Aber man muss solche Aspekte dennoch überprüfen. Es gibt meiner Meinung nach Einschränkungen, sogar einige in Bezug auf die dunkle Energie. Auch in Bezug auf die dunkle Materie gibt es, wenn auch nicht ganz so viele, dennoch Einschränkungen. Eines hat mich wirklich geschockt, nämlich das Folgende: Bis ungefähr zum Jahr 2000 oder vielleicht etwas später wusste die Menschheit nichts über die dunkle Energie. Und dann, hoppla hopp, erscheint bei den Astrophysikern als Ergebnis eines einzigen Experiments dunkle Materie auf der Bildfläche. Und dann ist auf einmal drei Viertel der Materie des Universums dunkle Energie. Können Sie sich das vorstellen, dass man drei Viertel der Energie des Universums übersehen hat? In gewisser Hinsicht lässt sich die Astrophysik beispielsweise nicht mit der Teilchenphysik vergleichen, wo man ein Modell hat und dann sehr weit bis einschließlich zum Higgs geht. Nun, ich sehe das anders. Wo ist denn das Higgs? Auch hier muss ich Dir widersprechen, weil ich glaube, dass wir schließlich in eine Phase der Kosmologie eintreten werden... Schließlich, man beachte das, schließlich. Nein, es wird schließlich so sein, weil es um eine sich entwickelnde Wissenschaft geht und das ist ja das Aufregende daran. Das ist so ähnlich wie die Erinnerung an die Zeit, als das Standardmodell sich gerade herauskristallisiert hatte. Das war doch eine sehr aufregende Zeit. Und dann wurde das zu realer Wissenschaft, weil man das berechnen konnte. Ich glaube, dass sich die Annahmen von Dr. Veltman als Irrtum erweisen werden. Wir werden mit größerer Wahrscheinlichkeit dunkle Materie finden als eine modifizierte Schwerkraft. Aber wir werden sehen. Ich meine, deshalb macht man doch ... Wenn man die Antwort kennen würde, würde man doch keine Experimente und Beobachtungen durchführen müssen. Wir wissen es nicht. Wir werden das in Angriff nehmen und wir werden das herausfinden. Und damit Fortschritte in der Kosmologie möglich sind, müssen wir einfach in der Annahme weitermachen, dass es so etwas gibt und dessen Eigenschaften messen und weiterhin in dieser Weise Berechnungen durchführen. Glauben Sie denn, dass es möglich sein wird, die Existenz von dunkler Materie kosmologisch nachzuweisen? Oder werden wir das letztendlich auf der Erde entdecken müssen? Ich denke, dass es da um die Kombination aus einer tatsächlichen Präzisierung und Eingrenzung der dunklen Materie im Universum und die Beobachtung seiner Eigenschaften sowie die Simulation im Labor oder Entdeckungen im Labor und die Messung seiner Eigenschaften gehen wird und dann wird sich bestätigen, dass es sich jeweils um das Gleiche handelt. Und dann wird Tini etwas glücklicher sein, obwohl er weiterhin ein Skeptiker bleiben wird, weil er einfach ein Skeptiker ist ... Ich bin seit ungefähr 50 Jahren unglücklich. Er war immer schon skeptisch. Das muss man wissen. Mir gefällt die Haltung von Professor Veltman. Ich bin nicht mit allem einverstanden, was er gesagt hat. Ich glaube an die dunkle Materie, sonst müsste ich meinen Job aufgeben. Dennoch denke ich, dass Menschen wie Professor Veltman eine sehr wichtige Rolle in der Physik spielen. Wir brauchen jemanden, der die Rolle des Advocatus Diaboli auch dann übernimmt, wenn es eine überzeugende Evidenz für eine bestimmte Theorie gibt. Man braucht solche Menschen. In den vorliegenden Daten und in der heute anerkannten Theorie gibt es keine Hinweise auf etwas, das über das Standardmodell hinausgeht. Die Entdeckung des Higgs-Bosons hat gewissermaßen die letzte Tür versperrt. Soweit wir wissen, gibt es eine Wüste, ein Nichts. Wir haben eine größere Maschine hergestellt, nichts Neues gefunden, keine neuen Teilchen, nichts. Genau das macht doch die Wissenschaft. Man befindet sich in einem Chaos, ohne wirklich die richtige Richtung zu kennen. Aber dennoch muss man doch Fortschritte in allen Bereichen machen. Bei allem, was Sie tun, müssen Sie bestimmte Annahmen über den Hintergrund voraussetzen, dann loslegen und Ihre Beobachtungen machen. Und dann werden Sie sehen, ob das mit den Annahmen übereinstimmt. Und wenn es nicht übereinstimmt, müssen Sie über Alternativen nachdenken. Und vielleicht finden Sie auch etwas sehr Spektakuläres wie Extradimensionen. Und wer kennt schon die Auswirkungen von solchen Dingen? Ich würde gerne am CERN leben, Dinge tun, den nächstfolgenden Energiebereich erforschen, auch dann, wenn ich keinen einzigen Hinweis darauf habe, dass ich irgendetwas finden werde. Sie wollen also in die Wüste hinausziehen? Ich werde dorthin gehen und dann sagen: "Wie wundervoll, lasst uns weitermachen!" Ich mag diese Analogie von Veltman vom Dasein in der Wüste. Ich weiß nichts. Wer kann schon sagen, ob es dunkle Materie gibt oder ob es keine dunkle Materie gibt, ob es ein WIMP gibt, ein Axion gibt oder ob es eine bizarre, extradimensionale Erweiterung eines multidimensionalen Teilchens gibt? Ich finde es einfach spannend, mich selbst hinaus in die Wüste zu begeben, um zu sehen, was ich dort finden werde. Es beginnt mit dem Glauben daran, dass der Schlüssel für zukünftige Herausforderungen und Möglichkeiten im Verstehen der Natur liegt. Und die Wissenschaft ist die Disziplin, die uns dabei unterstützt, die Natur zu verstehen. Es ist großartig, hier in Lindau zu sein, weil es im wahrsten Sinne des Wortes der einzige Ort auf der Welt ist, wo wir einen Austausch mit den hellsten Köpfen - von Nobelpreisträgern wie Dudley Herschbach bis hin zu den intelligentesten jungen Studenten - erleben. Man möchte wirklich mit den besten und hellsten Köpfen auf Tuchfühlung gehen - und die sind hier in Lindau. Wenn es einen Grund gibt, warum Mars bei diesem Treffen vertreten sein muss, ist es der, dass die Landwirtschaft im Sinne ihrer Nachhaltigkeit zu den Bereichen mit dem größten Fußabdruck weltweit gehört. Ja, ganz bestimmt. Allerdings denken die besten Köpfe der Physik, Chemie und Medizin oft gar nicht darüber nach, wie sie Einfluss darauf nehmen können. Wenn man die Auswirkungen der Landwirtschaft auf unseren Planeten und die damit zusammenhängenden Herausforderungen für die kommenden 10, 15, 20 Jahre bedenkt, haben wir wirklich eine entscheidende Funktion als Impulsgeber für die Lösung einiger dieser Probleme. Wir suchen talentierte Leute, aber auch Menschen, die zu einer Veränderung beitragen wollen. Meine Promotion wird von Mars finanziert. Zu Beginn hatte ich schon etwas Angst, dass eine Finanzierung durch die Industrie sehr profitorientiert sein würde und man sich nicht für Grundlagenforschung oder einfach dafür interessieren würde, neue Dinge kennenzulernen. Ich habe aber stattdessen festgestellt, dass Mars wirklich ein Unternehmen mit hohen Grundsätzen ist und es wirklich so einiges gibt, was die nie tun würden, und so einiges, was sie speziell aus Prinzip tun würden. Die Mars-Stipendiaten sind erstklassige Talente, die Zugang zu einer erstklassigen Gemeinschaft haben. Und genau dort geschieht Zusammenarbeit. Besonders wunderbar wird die Zusammenarbeit dann, wenn großartige Grundlagenforschung und Entdeckungen der Hochschulen in den Privatsektor übertragen werden. Wie lautet die denkbar schwierigste Frage, die Sie gerne stellen würden? Wie wollen Sie den Regionen helfen, von denen Sie derzeit unterstützt werden? Wie wollen Sie das Problem des Nahrungsmitteltransportes lösen? Welche Rolle können Berechnungen und Modellentwicklungen in Ihrer Forschung spielen? Wir haben nicht auf alle Fragen eine Antwort und einige dieser Lösungen sind größer als wir. Es geht nicht nur darum, unsere Kunden zu beglücken, sondern wir müssen in vielen unserer Lieferketten auch Funktionen als Partner und Impulsgeber für Veränderungen übernehmen. Wir bei Mars sind grundlegend davon überzeugt, dass viele derzeit bestehende Probleme noch nicht gelöst sind und neue Möglichkeiten tatsächlich in erster Linie wissenschaftsbasiert sein werden. Deshalb sind Menschen, die wirklich unternehmerisch denkende Wissenschaftler sind und die, wie Steve Jobs zu sagen pflegte, einen "Eindruck" im Universum hinterlassen wollen, bei uns genau richtig. Wir sind davon überzeugt, dass eine Zusammenarbeit zwischen den besten Wissenschaftlern aller Sektoren entscheidend dafür ist, diese massiven Herausforderungen erfolgreich in Angriff zu nehmen. Es kommt auf Vordenkerqualitäten an. Und wenn es um die Zusammenarbeit geht, werden viele von Ihnen in diesem Kontext die Vordenker sein. Wissenschaft ist immer kooperativ. Man kann nichts allein machen. Alles, worüber man nachdenkt, und alle Methoden, die man einsetzt, haben eine Geschichte. Und wir leisten unseren kleinen Beitrag dazu, die Geschichte weiterzuführen. Das ist der eigentliche Glanz der Unternehmung.