Wie ein Wissenschaftler Daten der kosmischen Strahlung in visuelle Kunst verwandelte: Short Wave: NPR

EMILY KWONG, BYLINE: Du hörst SHORT WAVE …

(SOUNDBITE DER MUSIK)

KWONG: ...Von NPR.

REGINA BARBER, Moderatorin:

Teppei Katori war immer erstaunt über die Natur und ihre Aufschlüsselung. Es begann mit Objekten in der Natur – Blumen und Vogelbeobachtung – und der Besessenheit, ihre Namen zu kennen.

TEPPEI KATORI: Ich liebe es, mir den Namen der Blume auf der Straße zu merken.

BARBER: Als er älter wurde, begann er, seine natürliche Welt in immer kleinere Bestandteile zu zerlegen.

KATORI: Sie können bis zum Quark und Lepton vorgehen. Und ja, ich habe herausgefunden, wow, es ist wirklich faszinierend.

BARBER: Quarks und Leptonen – einige dieser subatomaren Teilchen, die zusammen alles bilden, womit wir alle – Sie, ich, Teppei – interagieren. So begann Teppeis Weg, Teilchenphysiker zu werden und die Welt in den kleinsten, der Menschheit bekannten Komponenten zu untersuchen. Es ist eine Reise, die ihn im Laufe seines Studiums schließlich auf verschiedene Kontinente führen würde.

KATORI: Ich bin zu dem Punkt gekommen, Mann, sogar ich kenne den ganzen Namen der Blume in Japan, vielleicht kann ich mit den Leuten im Rest der Welt nicht reden, weil es in Amerika vielleicht einen anderen Namen gibt oder , Du weisst.

BARBER: Und die Vereinigten Staaten sind einer dieser weit entfernten Orte, die er bereist hat. Er hat einen Ph.D. in Hochenergiephysik von der Indiana University, Bloomington. Anschließend reiste er nach Illinois, um im Fermi National Accelerator Laboratory (Fermilab) des US-Energieministeriums Neutrinos zu untersuchen. Doch außerhalb seiner Teilchenphysik-Arbeit im Labor wagte sich Teppei auf der Suche nach Gemeinschaft in die Stadt.

KATORI: Ja. Ich habe in Chicago viele Leute getroffen, die einfach herumgelaufen sind. Ich war wohl auf der Suche nach etwas Neuem.

BARBER: Irgendwann lernte Teppei verschiedene Leute kennen – Künstler und Musiker, die in seiner Nachbarschaft oder in der Umgebung von Wicker Park lebten. Er sah die Leute einfach herumlaufen, in die Kneipen gehen und wieder zurück, und er kam mit ihnen ins Gespräch über ihre Arbeit.

KATORI: Einige von ihnen spielen Musik, gehen einfach tagsüber oder nachts spazieren. Und ja, es hat mir gefallen. Und ich habe viele Leute kennengelernt.

BARBER: Menschen, die Teppei dazu inspiriert haben, sich seiner Kreativität anzuschließen. Tagsüber wurde er Teilchenphysiker und nachts Künstler, spielte Musik in einer Straßenband und schuf Kunstausstellungen, die uns – makroskopische Wesen – mit der subatomaren Welt verbinden. Heute in der Sendung Connection – wie ein Teilchenphysiker Wissenschaft und Kunst verbindet, um ein Ganzes zu schaffen, das größer ist als die Summe seiner Teile, und den Menschen zu helfen, die subatomaren Bausteine des Universums zu spüren. Ich bin Regina Barber und Sie hören SHORT WAVE von NPR.

(SOUNDBITE DER MUSIK)

BARBER: Für Teppei kam die Magie der Kombination von Kunst und Physik, als er Postdoktorand war. Dabei stieß er auf Environmental Encroachment.

(SOUNDBITE DER MUSIK)

BARBER: Sie sind eine reisende Blasmusik-Straßenband. Teppei erinnert sich, wie sie in laute Blechbläsernummern ausbrachen, wie die, die Sie gerade hören. Und es überschwemmte die Bürgersteige, ergoss sich auf die Straßen und zog manchmal Scharen von Anhängern an. Teppei war besessen.

KATORI: Und ich bin ihnen gefolgt. Und irgendwann, warum spielst du dann nicht Musik? Und dann fange ich an, Musik zu machen. Ich habe noch nie Blasmusik gespielt, also ist es von Null.

BARBER: Sie baten Teppei, für sie Posaune zu spielen, und er lernte es schnell. Dann begann er mit ihnen zu touren und spielte Posaune, während er bei Fermilab arbeitete. Und durch Environmental Encroachment und den Rest der Szene begann er erstmals darüber nachzudenken, wie er seine Leidenschaften für Physik, Musik und Kunst verbinden kann. Teppei arbeitete schließlich mit seinen Kunstfreunden an einigen wissenschaftlich inspirierten Kunstausstellungen zusammen und er sagt, dass Kunst und Physik ähnlicher sind, als man vielleicht denkt. Künstler können ohne festgelegtes Endziel kreativ sein.

KATORI: Genauso ist es auch mit der Teilchenphysik. Bei vielen Dingen, die wir tun, erwarten wir nicht wirklich ein Ergebnis, weil wir nach etwas Neuem suchen, ja? Und in diesem Sinne hat die Kunst die gleiche Einstellung, und ich fand sie wirklich cool.

BARBER: Es gab einen besonders interessanten Datensatz aus einem Untergrundlabor, in dem Wissenschaftler nach unsichtbaren Teilchen namens Neutrinos suchen.

KATORI: Ein Neutrino ist also ein Teilchen, wie ein Atom, aber es ist subatomar. Und es ist nicht nur kleiner als das Atom, es ist auch der kleinste, quasi grundlegendste Block des Teilchens.

BARBER: Es gibt viele verschiedene Arten von Elementarteilchen. Einige tragen eine Kraft, wie Photonen, die die elektromagnetische Kraft übertragen und sichtbares Licht erzeugen. Einige von ihnen tragen Masse, andere bilden zusammen verschiedene Atombestandteile, wie Protonen und Neutronen, die aus Teilchen bestehen, die Quarks genannt werden.

KATORI: Das Atom besteht also aus Kern und Elektronen, und ein Kern besteht aus Protonen und Neutronen, und die Protonen und Neutronen bestehen aus Quarks, was nur zwei Quarks sind – Up-Quark und Down-Quark. Up-Quark und Down-Quark und Elektronen können also die gesamte Materie im Universum erzeugen.

(SOUNDBITE DER MUSIK)

BARBER: Neutrinos sind ein weiteres fundamentales Teilchen, aber sie sind viel schwieriger zu finden.

KATORI: Es schweben so viele Neutrinos umher, aber man berührt sie nicht wirklich oder so, weil die meisten Neutrinos einfach durch den Körper wandern. Daher ist Neutrino für diese Eigenschaft berühmt. Das bedeutet, dass man kaum interagiert und einfach irgendetwas durchläuft.

BARBER: Neutrinos haben einen Spitznamen – Geisterteilchen.

KATORI: Es ist wie ein Geist, weißt du? Es ist...

BARBER: Richtig.

KATORI: ...Überall, und man kann nicht wirklich interagieren.

BARBER: Wenn sie also kaum mit der Materie interagieren, wenn sie uns ständig durchdringen, wie können wir als Menschen und Wissenschaftler sie dann entdecken?

KATORI: Du brauchst viel Neutrino. Und es gibt viele Neutrinos von der Sonne und aus der Atmosphäre, aber das Problem ist, dass man, um sie zu sehen, einen Detektor braucht. Aber die meisten Neutrinos dringen einfach ein und passieren sie spurlos. Wenn Sie lange genug warten, interagiert vielleicht ein glücklicher Mensch und produziert dann ein anderes Teilchen. Da es selten vorkommt, benötigen Sie einen großen Detektor. Ein Neutrino-Detektor ist also oft so etwas wie ein großes Volumen, wie ein großer Wassertank oder ähnliches, um die Chance zu maximieren, dass Neutrinos mit etwas anderem interagieren. Und das ist das Experiment, bei dem nach Neutrinos gesucht wird, die von extragalaktischen Objekten stammen, also nach Neutrinos, die von sehr, sehr weit entfernt kommen und ...

BARBER: Wirklich?

KATORI: ...Wirklich, wirklich hohe Energie.

BARBER: Sein neuestes Projekt ist eine Zusammenarbeit mit einem Freund, den er während seiner Zeit bei Environmental Encroachment kennengelernt hat – dem Künstler und Musiker Christo Squier, der auch Artist-in-Resident am King's College London ist, wo Teppei unterrichtet.

KATORI: Wir kennen uns schon seit vielen Jahren. Wir trafen uns zum ersten Mal auf einem Musikfestival. Es ist auch – das Musikfestival – sowohl seine Band als auch meine Band spielen.

BARBER: Christo und Teppei haben sich überlegt, wie sie all diese Daten aus der Jagd nach Neutrinos und der viel häufiger vorkommenden kosmischen Strahlung nutzen können, bei der es sich größtenteils um hochenergetische Protonen handelt, die sich sehr, sehr schnell bewegen. Sie landeten bei einer Kunstinstallation, die Daten der Teilchenphysik für eine Konzertreihe in Klang umwandeln sollte, etwas, das das Unsichtbare – das Geisterhafte – real erscheinen lassen würde.

KATORI: Wir haben also die Idee, einen Teil des Detektors für kosmische Strahlung für Dinge zu verwenden, aber eher für die musikalische Leitung, weil wir am Ende versucht haben, diese von kosmischen Strahlen und Neutrinos inspirierte Musik zu komponieren.

BARBER: Sie haben beschlossen, Live-Daten vom Super-K-Detektor zu verwenden. Es ist ein großer Detektor, der 3.300 Fuß unter einem Berg in Japan – dem Berg Ikeno – vergraben ist und ihn in ein großes Musikinstrument verwandelt. Der Super-K verfügt über riesige Neutrino-Detektionspools. Und wenn ein Neutrino gefunden wird, erzeugt der Detektor ein kleines Lichtsignal. Diese Lichtsignale wurden zur Grundlage ihres Instruments. Sie teilten den Detektor in sieben Teile, wobei jeder Teil einer Note auf der Tonleiter entsprach. Je nachdem, woher das Lichtsignal kam, erzeugten sie dann unterschiedliche Musiknoten. Noten am unteren Rand des Detektors wurden einer niedrigeren Oktave zugewiesen, und Noten oben wurden einer höheren Oktave zugewiesen.

KATORI: Christo war also ziemlich an dieser Zufälligkeit interessiert, denn wenn ein Neutrino eintrifft, wird Licht erzeugt, und das wird von jedem Detektor erkannt. Aber das alles läuft nicht so reibungslos ab, wie boop-ba-ba boop-boop-ba-ba-ba, boop-boop-boop-boop-boop, wissen Sie, wie...

(LACHEN)

KATORI: ...Sie können sich also schöne Musik einfallen lassen und eine Möglichkeit finden, dieses Phänomen zu interpretieren. Das ist also eine Art von Musik.

BARBER: Sie nannten diesen ersten musikalischen Versuch „Subatomic“. In einem Konzertsaal am Ufer des Flusses Alde versammelte sich eine Gruppe von Musikern, um die Daten des Super-K in Klang umzusetzen. Es war eine Mischung aus improvisierter und komponierter Musik, die auf den bisherigen Ergebnissen des Detektors basierte.

(SOUNDBITE DER MUSIK)

BARBER: In ihrer nächsten Installation verwandelten sie „Subatomic“ in eine interaktive Kunstinstallation namens „Particle Shrine“.

(SOUNDBITE DER MUSIK)

BARBER: Teppei sagt, dass er und Christo hofften, dass die Kunstinstallation den Menschen helfen würde, die Anwesenheit subatomarer Teilchen zu erkennen.

KATORI: Weil wir es nicht sehen, aber es ist überall und irgendwie faszinierend.

BARBER: In einem physischen Raum könnten Menschen die vorbeiziehenden Teilchen sowohl als Licht als auch als Klang erleben.

KATORI: Sie sind also Licht, und Licht ändert seine Farbe, wenn kosmische Strahlung durchdringt. Oh, und außerdem ist der Boden eine Projektion von Neutrinodaten von Super-Kamiokande. Und die Leute lieben es, da zu sitzen und einfach zuzusehen.

BARBER: Für Teppei ist diese Arbeit eine Bereicherung seiner Forschung in der Teilchenphysik. Ausnahmsweise konzentriert er sich nicht darauf, wie, wann oder warum diese Partikel durch Sie hindurchgehen. Wichtiger ist, dass man es spürt.

(SOUNDBITE DER MUSIK)

KATORI: Ich muss es nicht erklären, aber dieser Raum sagt Ihnen, dass kosmische Strahlung durch Ihren Körper geht, und Sie können es spüren.

(SOUNDBITE DER MUSIK)

BARBER: Man möchte den Menschen die Möglichkeit geben, kosmische Strahlen zu spüren, und ihnen das nicht nur erklären müssen. Es ist wie in jeder Kunst – oder? - Du willst zeigen, nicht erzählen.

KATORI: Ja, denn es ist ein, wissen Sie, und es ist bedauerlich – oder? - weil es überall ist und es so leicht für dich ist, nichts davon zu wissen, und du stirbst, oder? Aber wenn man es erst einmal weiß, ist das Leben viel schöner, und das ist genau wie in der Physik. Wenn Sie die Physik kennen, wissen Sie, wie die Dinge funktionieren, und das Leben ist schöner. Also, ja, dasselbe wie die kosmische Strahlung, wissen Sie, die Blume auf der Straße. Wissen Sie, wenn Sie es wissen, macht es schöner.

(SOUNDBITE DER MUSIK)

BARBER: Vielen Dank, dass Sie sich die Zeit genommen haben, mit uns zu sprechen. Das war wunderbar.

KATORI: Oh, danke, dass du mich hast. Ja.

BARBER: Die Installation „Particle Shrine“ von Teppei und Christo wurde ursprünglich in der Science Gallery London enthüllt. Sie haben diesen Monat eine neue Ausstellung im Somerset House im Rahmen der London Design Biennale und im September werden sie im Rahmen des Hidden Notes Festivals in Großbritannien sein.

(SOUNDBITE DER MUSIK)

BARBER: Diese Episode wurde von Margaret Cirino und Berly McCoy produziert, von unserer geschäftsführenden Produzentin Rebecca Ramirez bearbeitet und von Jane Gilvin überprüft. Unser Toningenieur war Robert Rodriguez. Beth Donovan ist unsere Senior Director of Programming und Anya Grundmann ist unsere Senior Vice President of Programming. Ich bin Regina Barber. Vielen Dank, dass Sie SHORT WAVE von NPR gehört haben.

(SOUNDBITE DER MUSIK)

NPR-Transkripte werden von einem NPR-Auftragnehmer innerhalb einer Eilfrist erstellt. Dieser Text ist möglicherweise nicht in seiner endgültigen Form und kann in Zukunft aktualisiert oder überarbeitet werden. Genauigkeit und Verfügbarkeit können variieren. Die maßgebliche Aufzeichnung der NPR-Programme ist die Audioaufzeichnung.