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Physik: Erdkugel verschluckt Neutrinos

Normalerweise durchdringen Neutrinos Materie fast ungehindert. Wer die geisterhaften Elementarteilchen beispielsweise mit Blei stoppen will, muss ihnen einen Klotz mit einer Kantenlänge von einem Lichtjahr in den Weg stellen. Und selbst das hält nur grob die Hälfte der Teilchen auf.

Aber schon länger vermuten Physiker, dass Neutrinos, die viel Energie huckepack tragen, weit häufiger von Atomkernen absorbiert werden. Forschern des Observatoriums IceCube am Südpol ist es nun gelungen, diese Vermutung zu bestätigen. Die Wissenschaftler haben rekon­struiert, wie viele Neutrinos mit einer Energie zwischen 6 und 980 Tera­elektronvolt (TeV) den Detektor in den Jahren 2010 und 2011 trafen, und aus welcher Richtung sie jeweils kamen. Dabei zeigte sich: Je höher die Energie eines Neutrinos war, desto eher wurde es von der Erde abgefangen ...

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Spektrum Kompakt – Rätsel der Teilchenphysik

Das Standardmodell sollte das Universum erklären, doch manche Fragen bleiben offen. Um Antworten zu erhalten, werden aufwändige Untersuchungen durchgeführt: zu der Masse von Neutrinos, dem Rätsel der Dunklen Materie und warum sich Materie über Antimaterie durchsetzte.

Spektrum der Wissenschaft – Vom Quant zur Materie

In den letzten Jahrzehnten haben sich Quantenfeldtheorien durchgesetzt, um grundlegende physikalische Phänomene unseres Universums zu erklären. Aber nicht alle physikalischen Effekte lassen sich damit erklären. Manche Erscheinungen lassen sich nicht stimmig in das Standardmodell der Teilchenphysik integrieren. Das reicht von subtilen Effekten wie der Tatsache, dass Neutrinos sich ineinander umwandeln bis hin zur auf großen Skalen wirkenden Schwerkraft. »Vom Quant zur Materie« stellt die subatomaren Spielregeln der Teilchenphysik vor und erklärt deren Bausteine. Wir berichten beispielsweise, wie sich Atome mit Lichtpulsen manipulieren lassen, ob es eine vierte Variante von Neutrinos gibt, und stellen kompakte Plasmabeschleuniger vor.

Spektrum - Die Woche – 75 Jahre Grundgesetz: »Ein Durchbruch in nur 13 Tagen«

75 Jahre Grundgesetz: Die Historikerin Uta Piereth im Interview über den Verfassungskonvent von Herrenchiemsee, auf dem die Basis für unser Grundgesetz gelegt wurde.

  • Quelle
Nature 551, S. 596-600, 2017

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