An einem sonnigen Frühlingstag stieg unser Koautor Dixon an der Station Mile End in die Londoner U-Bahn, um zum Flughafen Heathrow zu fahren. Er musterte den Fahrgast gegenüber – einen von mehr als drei Millionen, die tagtäglich die U-Bahn nutzen – und fragte sich zum Zeitvertreib: Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass der Fremde in Wimbledon aussteigt? Wie lässt sich das berechnen, wenn er alle möglichen Wege nehmen könnte? Plötzlich erkannte Dixon, dass die Frage den vertrackten Problemen gleicht, vor denen Teilchenphysiker stehen, wenn sie die Vorgänge in modernen Beschleunigern vorhersagen möchten.

So jagen Forscher mit dem Large Hadron Collider (LHC) am europäischen Kernforschungszentrum CERN bei Genf Protonen mit nahezu Lichtgeschwindigkeit gegeneinander, um die Kollisionstrümmer zu analysieren. Der Bau des Beschleunigers und seiner Detektoren war eine Herkulesaufgabe. Ebenso mühsam, wenn auch weniger augenfällig, ist die Deutung der Detektordaten. Das mag auf den ersten Blick seltsam erscheinen. Das so genannte Standardmodell der Teilchenphysik (siehe Spektrum der Wissenschaft 9/2003, S. 26) hat sich vielfach bewährt, und Theoretiker verwenden es routinemäßig, um experimentelle Resultate vorherzusagen. Dabei nutzen sie ein Rechenverfahren, das der berühmte amerikanische Physiker Richard Feynman (1918 – 1988, Nobelpreis 1965) schon vor gut 60 Jahren entwickelt hat...