(April 13, 2023) Es war nicht nur die größte Neuigkeit des Jahres 2012, sondern des Jahrhunderts. Eine Gruppe von Wissenschaftlern hatte in einem wegweisenden Ereignis das Higgs-Boson-Teilchen (auch als Gottesteilchen bekannt) entdeckt – eine Entdeckung, die die Grundlage für die Materie legte, die uns und alles, was wir im Universum um uns herum sehen, formt. Wissenschaftler aus der ganzen Welt beeilten sich, dem Team hinter einer solch historischen Entdeckung zu gratulieren, darunter Dr. Archana Sharma, die indische Wissenschaftlerin am CERN, die an dem Experiment beteiligt war.
Als sie sich über einen Anruf aus Genf für ein Interview mit mir verbindet, frage ich Sharma etwas, das mir schon lange auf der Seele brennt. Die Kluft zwischen den Geschlechtern in der MINT-Bildung in Indien ist auch heute noch eklatant. Wie herausfordernd war es Anfang der 80er Jahre für sie, einen Master in Kernphysik zu machen? „Nun, ich glaube nicht, dass eine Reise einfach ist. Meins auch nicht“, sagt die Wissenschaftlerin und fügt hinzu: „Während ich promovierte, heirateten die meisten Mädchen in meinem Alter. Heute können Mädchen Gas geben und machen, was sie wollen, aber die Generation, der ich angehöre, ist ganz anders. Die Leute würden sagen, 'jhola leke chali hain physik padhne, kya yeh Nobelpreislayengi?' Obwohl meine Familie immense Unterstützung gab, hörte ich von Zeit zu Zeit Leute sagen: 'Sie ist zu gebildet, wer wird sie heiraten?' Aber was auch immer die Herausforderungen sind, man muss nur die Zähne zusammenbeißen und weitermachen.“
Dr. Sharma ist eine weltweit anerkannte Wissenschaftlerin für ihre bahnbrechenden Arbeiten zu Mikromuster-Gasdetektoren. Sie ist derzeit eine hochrangige CMS-Physikerin der Europäischen Organisation für Kernforschung, bekannt als CERN in Genf, Schweiz. Sie ist auch Leiterin der Beziehungen zwischen CERN und anderen internationalen Organisationen. Der Globaler Inder, die 2023 den renommierten Pravasi Bharatiya Samman für ihren „herausragenden Beitrag zu Wissenschaft und Technologie“ und in Anerkennung ihres „wertvollen Beitrags“ zur Förderung der Ehre und des Ansehens Indiens erhielt, widmete den Preis den indischen Studenten und sagte, dass ihr Inder Wurzeln und Erziehung haben ihr geholfen, der Welt als eine Familie zu dienen.
Ein Mädchen aus der Kleinstadt mit großen Träumen
Der in Aligarh geborene Dr. Sharma war schon immer ein brillanter Schüler. „Ich bin in Jhansi aufgewachsen und habe dort den größten Teil meiner Schulausbildung absolviert. Meine Eltern waren beide Lehrer – mein Vater unterrichtete Maschinenbau, meine Mutter Wirtschaftswissenschaften und Erdkunde. Sie waren diejenigen, die mich dazu gedrängt haben, die Wissenschaft als meinen Karriereweg zu wählen. Ich komme aus einer bürgerlichen Familie, da war eine gute Ausbildung sehr wichtig und meine Eltern haben dafür gesorgt, dass ich sie bekomme.“
Nach dem Schulabschluss zog Dr. Sharma für einen Bachelor in Physik an der Banaras Hindu University, Varanasi, nach Varanasi, wo sie auch ihren Master machte. Während es heute einfach aussieht, war es in den 80er Jahren für Mädchen nicht üblich, eine Karriere in MINT-Fächern (Naturwissenschaften, Technik, Ingenieurwesen und Mathematik) anzustreben. „Erstens liebte ich das Fach und entschied mich einfach, meinem Herzen zu folgen und einen Master in Kernphysik zu machen. Ich war neugierig, mehr darüber zu erfahren, was die Welt um uns herum ausmacht, und wollte das Gebiet erforschen“, sagt die Wissenschaftlerin.
Aber während Bildung eine Sache ist, ist es eine andere, einen Job zu finden. Obwohl sie eine „gute Studentin war, die sich Goldmedaillen gesichert hatte“, stand die Wissenschaftlerin nach Abschluss ihres Masters vor einigen Herausforderungen. „Physik ist kein Top-Karriereweg, wenn es um sofortige Belohnungen geht. Es gab Studenten in meiner Klasse, die Elektronik und Informatik belegten und noch vor dem Masterabschluss einen Job bekamen. Es war eine frustrierende Zeit für mich, weil ich auf eigenen Beinen stehen wollte und keine Zukunft in Sicht war. Etwa zwei bis drei Jahre lang bekam ich keine passende Stelle. Außerdem habe ich keine Zulassung an den besten Universitäten bekommen, um meinen Ph.D. Aber wie sagt man so schön, nach dem Regen kommt ein Regenbogen. Ich hatte Glück und bekam die Chance zu promovieren. an der Delhi University“, sagt der Wissenschaftler.
Das Land der Alpen
Während sie ihren Ph.D. an der DU erhielt Dr. Sharma 1987 die Gelegenheit, an einem Workshop in Triest, Italien, teilzunehmen und das CERN zu besuchen. Und das war für sie ein Wendepunkt. „Ein Seniorprofessor, der auf dem Workshop einen Vortrag hielt, kündigte an, dass der beste Student für sechs Monate am CERN in Genf arbeiten darf. Es war eine große Chance und ich konnte sie nicht einfach so liegen lassen. Also habe ich hart gearbeitet und es geschafft, diese Gelegenheit zu bekommen. Ich habe meine Eltern davon überzeugt, dass ich nach Genf gehe, und meine Schwiegereltern haben mich auch sehr unterstützt“, erzählt der Wissenschaftler, der später ein Stipendium für drei Jahre ans CERN gewann und direkt in der Gruppe für Detektorentwicklung unter der Leitung von Georges Charpak landete (Physik-Nobelpreisträger, 1992).
Am CERN zu arbeiten ist ein Traum für Wissenschaftler auf der ganzen Welt, und Dr. Sharma lebte ihn. In einem ersten Jahr wurde Sharma ausnahmsweise 2001 vom CERN als Inderin angestellt. Aber der Traum hatte seine Herausforderungen. „Der kulturelle Wandel war nicht so sehr ein Thema. Da sie in einer multikulturellen Gesellschaft aufgewachsen sind, wissen Inder sehr gut, wie sie sich an andere Kulturen anpassen und anpassen können. Die Sprache war jedoch eine kleine Barriere. Ich musste Französisch lernen, was für mich eine steile Lernkurve war“, erinnert sie sich.
Die Sprache war jedoch nicht die einzige Barriere. Mangels praktischer Kenntnisse in der Instrumentierung und im Bau wissenschaftlicher Instrumente befand sich die Wissenschaftlerin in Genf in einer etwas angespannten Situation. Sie erinnert sich: „Damals fehlte an den indischen Universitäten die Infrastruktur. Meine Vorbereitung war also nicht so gut, wie ich dachte, als ich das CERN erreichte. Ich musste lernen und verstehen, wie fortschrittliche Instrumentierung funktioniert, jetzt, wo ich sie regelmäßig verwenden musste, und die Arbeit, die ich tun sollte, verstehen.“
Um die Herausforderung zu meistern, schrieb sich Dr. Sharma 1996 an der Universität Genf ein und erwarb einen zweiten Doktortitel (D.Sc.) in „Instrumentation for High Energy Physics“ und erhielt später auch einen Executive MBA-Abschluss von der International University in Geneva 2001. „Allerdings“, fügt sie hinzu, „war die Leichtigkeit der Durchführung von Forschungs- und Entwicklungsarbeiten am CERN eine angenehme Überraschung für mich. Die Arbeitskultur und Professionalität hier ist unglaublich.“
Die Entdeckung des Gottesteilchens
CERN hat in Zusammenarbeit mit über 10,000 Wissenschaftlern und Hunderten von Universitäten und Labors zwischen 1998 und 2008 den Large Hadron Collider (LHC) gebaut, damit Physiker die Vorhersagen verschiedener Theorien der Teilchenphysik testen können. „Meine Arbeit bestand darin, Werkzeuge und Techniken vorzubereiten, um die Prozesse im Zusammenhang mit dem Urknall zu untersuchen.“
Sie erklärt: „Das Universum besteht aus fundamentalen Materieteilchen, die Quarks und Gluonen enthalten, und Kräften, durch die sie aufeinander einwirken. In den 1960er Jahren wurde der Higgs-Mechanismus herangezogen, um zu erklären, wie Teilchen zu Masse werden. Um also zu beweisen, dass das Higgs-Boson existiert, mussten wir ein sehr großes Experiment durchführen, und der LHC hatte das ehrgeizige Ziel, dieses Boson zu finden. In den 90er Jahren arbeitete ich an der Forschung und Entwicklung von Detektoren und Techniken, die später verwendet wurden, um die Existenz des Higgs-Boson-Teilchens zu bestätigen. Natürlich wusste ich damals noch nicht, dass ich zu diesem riesigen Experiment beitrug. Ich arbeitete am Experiment Compact Muon Solenoid (CMS) und war dafür verantwortlich, dass die Detektoren für das Myonensystem gebaut, installiert, in Betrieb genommen und dann betrieben werden, wenn der LHC eingeschaltet wird.“
Am 4. Juli 2012 wurde ein historisches Seminar abgehalten, um die Entdeckung des Higgs-Bosons bekannt zu geben. „Ich stand früh auf und erreichte CERN um 5 Uhr morgens, um einen Platz im Auditorium zu ergattern, nur um festzustellen, dass ich nicht einmal den überfüllten Veranstaltungsort betreten konnte. Es war die erstaunlichste Erfahrung meines Lebens“, erzählt sie.
Fragen Sie sie nach den Theorien, die damals herumschwirrten, dass der LHC möglicherweise ein Schwarzes Loch erzeugen könnte, und die Wissenschaftlerin witzelt: „Oh, das war ein verkappter Segen. Sie wissen, wie man sagt: „Jede Werbung ist gute Werbung“. Diese Nachricht gab uns Wissenschaftlern die Möglichkeit, die Öffentlichkeit zu erreichen und ihr zu erklären, dass Kollisionen, die viel größer sind als der Hadron Collider, auch von kosmischer Strahlung ausgehen. Und doch sind wir und das Universum immer noch hier. Diese Theorien haben uns also geholfen, mit vielen Mythen rund um die Entstehung von Schwarzen Löchern aufzuräumen.“
Junge Menschen stärken
2017 wurde Indien Mitgliedsstaat des CERN und Dr. Sharma hat die Zusammenarbeit koordiniert und sogar indische Praktikanten am CERN angeleitet. Sie führt ihre eigene NGO, Life Lab Bildungs- und Forschungsstiftungarbeitet die Wissenschaftlerin daran, Partnerschaften mit Bildungseinrichtungen zugunsten benachteiligter Studierender aufzubauen. „Ich komme sehr häufig nach Indien, verbringe meine Zeit mit Schulen und anderen wissenschaftlichen und technischen Einrichtungen, um Vorträge zu halten und mit Schülern zu interagieren, ihnen so wenig wie möglich etwas über Teilchenphysik beizubringen und darüber, wie Technologie und Innovation die Gesellschaft und nachhaltige Entwicklungsziele beeinflussen können. “ sagt Dr. Sharma.
Der Wissenschaftler, der derzeit am CMS-Experiment im Large Hadron Collider arbeitet und ein neues Myonensystem namens GEM (Gas Electron Multiplier) entwickelt, das Myonen in der äußersten Schicht des CMS erkennen kann, hat eine große Anzahl von Ph.D. Studenten und hat über 1200 Publikationen verfasst oder mitverfasst. Ihr Traum ist es, das Leben so vieler Studenten wie möglich zu berühren und fortschrittliche medizinische Anwendungen aus der Teilchenphysik in die allgemeine Ausbildung, Diagnostik und Behandlung einzubringen.
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