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Goethe-Universität Frankfurt Dem Urknall auf der Spur

Die Frankfurter Goethe-Universität hat mit Hannah Petersen eine der jüngsten Physikprofessorinnen Deutschlands berufen. Die junge Wissenschaftlerin beschäftigt sich mit der Theoretischen Physik. Sie gilt als Domäne der klügsten Köpfe.

27.11.2013 09:59
Volker Mazassek
Hannah Petersen, 31, ist seit Oktober Professorin an der Goethe-Universität. Foto: UEW Dettmar

Hannah Petersen könnte auch als Studentin durchgehen. Business-Look ist nicht so ihre Sache. Andere Statussymbole: Fehlanzeige. Vor allem jedoch ist sie sehr jung. Aber vor ihren Namen kann sie nicht nur die Abkürzung Dr., sondern seit kurzem auch Prof. setzen. Prof. Dr. Hannah Petersen. Die Berufung an die Universität Frankfurt erfolgte am 1. Oktober. 30 Jahre alt war die Wissenschaftlerin da. „Gerade noch so“, sagt sie und lacht. Am 12. Oktober hatte sie Geburtstag. Petersen ist nach Auskunft der Deutschen Physikalischen Gesellschaft eine der jüngsten Physik-Professorinnen Deutschlands, „eine seltene Ausnahme“. Zumal in der Theoretischen Physik, die als Domäne der klügsten Köpfe gilt.

Von außen betrachtet, erscheint der steile Aufstieg fast zwangsläufig. Abitur mit 1,0. Diplom mit 23, Promotion mit 27 Jahren, beides mit Auszeichnung. Anschließend Forschung in den USA. Das klingt nach freier Auswahl, was die persönliche Zukunft betrifft. Petersen war jedoch skeptisch. Als sie sich mit all ihren Meriten für das Nachwuchs-Programm der Helmholtz-Gemeinschaft bewarb, dachte sie: „Ich bin noch sehr jung. Das wird nichts.“ Und nun, da es doch etwas geworden ist, sagt sie: „Es war auch Glück, eine günstige Konstellation zur richtigen Zeit.“ Man könnte bei einer solchen Aussage kokette Bescheidenheit vermuten. Aber angesichts des Konkurrenzkampfs in der Spitzenforschung um nicht üppig gesäte langfristige Stellen zeugt so ein Satz wohl eher von nüchterner Analyse.

Gastwissenschaftlerin in North Carolina

„Phasenübergang hadronischer Materie im Rahmen von Transportmodellen“ lautete der Titel ihrer Dissertation. Es geht um Ereignisse, die 13 Milliarden Jahre zurückliegen, als sich das kosmische Drama des Urknalls abspielte. Petersen beschäftigte sich mit dem Übergang von Quark-Gluom-Plasma zum Hadrongas anhand mathematischer Modelle. Man könne sich so einen Übergang „wie beim Wasserkochen“ vorstellen, erklärt sie. Wenn Wasser langsam vom flüssigen in den gasförmigen Zustand übergeht. In extrem schnellen Kollisionen von Atomkernen wird eine Situation wie beim Urknall erzeugt. Petersen konnte belegen, dass bestimmte Annahmen zum Phasenübergang nicht stimmen. Vor allem aber erkannte sie „die Komplexität des Problems“. Für ihre Arbeit bekam sie 2010 den Gernot-und-Karin-Frank-Preis des Frankfurter Fördervereins für physikalische Grundlagenforschung für die beste interdisziplinäre Dissertation im Fachbereich Physik.

Danach sei sie „in the middle of nowhere“ gegangen, sagt Petersen und lacht. Wenn schon USA, dann richtig, in die Provinz. Sie wurde Gastwissenschaftlerin an der Duke University in North Carolina, wo zwei Kapazitäten der Schwerionenphysik lehren. Zwei Deutsche übrigens. Dass Forscher es in Deutschland schwer haben, war Petersen bewusst. „Wenn man in die USA geht, hat man bessere Chancen.“ Obwohl sie voriges Jahr von der Duke University ein attraktives Angebot erhielt, entschied sie sich für die Rückkehr nach Europa und ihre Heimatstadt Frankfurt. Denn „in der Schwerionenphysik ist FAIR die Zukunft“. FAIR heißt der im Bau befindliche Teilchenbeschleuniger in Darmstadt, der aus Mitteln des Bundes, internationaler Partner und der LOEWE-Initiative für Spitzenforschung des Landes Hessen finanziert wird. Die Anlage wird es künftig ermöglichen, den Urknall im Labor zu simulieren und besser zu verstehen.

Dazu wurde HIC for FAIR gegründet, ein Verbund von Universitäten und anderen Forschungseinrichtungen, der alle Projekte koordiniert. „Eine große Sache“, sagt Petersen, „HIC for FAIR ist für mich eine wichtige Unterstützung.“ Umgekehrt gilt das auch. Die Physikerin hat nicht nur ihr Wissen, sondern eine Menge Geld mitgebracht. Die Helmholtz-Gemeinschaft und das Helmholtzzentrum GSI gewährten ihr 2012 für die nächsten fünf Jahre 1,25 Millionen Euro. Damit finanziert sie ihre Forschung und ihre dreiköpfige Arbeitsgruppe. Die besteht nur aus Männern. Warum keine Frauen? Gab’s nicht, sagt Petersen.

Im Nebenfach Philosophie studiert

Es finden sich nicht viele Frauen in der Forschung. 2012 waren in Deutschland nur knapp zehn Prozent der Physik-Professoren Frauen. Das Fach ist eine Männer-Domäne, insbesondere die Theoretische Physik. Trotzdem sagt die junge Professorin: „Ich hatte nie Nachteile.“ Als eines der wenigen weiblichen Nachwuchs-Talente unter all den Männern sei sie vielleicht sogar mehr aufgefallen. Petersen wünscht sich mehr Kolleginnen, aber mit dem Thema Frauenförderung steht sie trotzdem „auf Kriegsfuß“. Das eigentliche Problem sei die Vereinbarkeit von Familie und Beruf, weshalb nur mit Familienförderung mehr junge Wissenschaftlerinnen für die Forschung gewonnen werden könnten.

Für Petersen passt gerade alles ganz gut. Das Forschungsfeld der hochenergetischen Teilchenphysik rückte voriges Jahr in den Blick der Weltöffentlichkeit, als Wissenschaftler des Teilchenbeschleuniger-Zentrums CERN in Genf starke Hinweise für die Existenz des Higgs-Teilchens fanden, eines fehlenden Bausteins im experimentellen Nachweis der Theorie über die Entstehung des Universums. Peter Higgs und François Englert erhielten prompt den Nobelpreis. Petersen freut sich, dass ihr Fachgebiet solche Wertschätzung erfährt, und noch darüber, dass sie weiter mitmischen kann. „Es ist ein totaler Luxus, dass ich eine Stelle habe, auf der ich vermutlich bleiben kann.“ In drei Jahren erfolgt eine Bewertung ihrer Arbeit, dann wird ihre Professoren-Stelle entfristet. Bis dahin wird Petersen weiterhin am Frankfurt Institute for Advanced Studies (FIAS) daran arbeiten, die Welt in Gleichungen darzustellen.

Warum eigentlich? „Die kleinsten Teilchen der Welt, das wollte ich verstehen. Das war meine innere Motivation“, sagt sie mit Blick auf ihre Entscheidung fürs Physik-Studium. Das klingt nun gar nicht nach mathematischen Beweisen, sondern nach Goethes Faust: was die Welt im Innersten zusammenhält. Mit solchen grundsätzlichen Fragen hat sich Petersen auch befasst. Im Nebenfach studierte sie Philosophie. Dann muss sie los, weiter des Pudels Kern suchen, mit Gleichungen, Hochleistungsrechnern und dem Vertrauen auf ihre Fähigkeiten.

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