Direkt zum Inhalt
Login erforderlich
Dieser Artikel ist Abonnenten mit Zugriffsrechten für diese Ausgabe frei zugänglich.

Titelthema: Große Geheimnisse um kleine Teilchen

Mit Großexperimenten enträtseln Forscher die letzten noch unbekannten Eigenschaften der Neutrinos. Außerdem nutzen sie die Geisterteilchen zunehmend auch als Sonden zur Erkundung des Erdinneren sowie für neuartige Teleskope in der Astronomie.
Das Bild zeigt eines der beiden höchstenergetischen Neutrinoereignisse, die kürzlich gemessen wurden. Jeder Lichtpunkt stellt einen Photosensor dar. Die Punktgröße ent- spricht der detektierten Stärke der Messsignale, die Farbe der Ankunftszeit, wobei rot früh und blau spät bedeutet.

Neutrinos sind neben Photonen die häufigsten Teilchen im Universum. Da ist es erstaunlich, dass wir bis heute nur wenige ihrer Eigenschaften kennen und noch weniger davon auch erklären können. Der Grund dafür liegt in ihrer ausgesprochen schwachen Wechselwirkung mit anderer Materie. Obwohl unseren Körper in jeder Sekunde Myriaden dieser Teilchen durchqueren, werden im Lauf unseres Lebens nur vereinzelte dort überhaupt eine Reaktion auslösen. Für Neutrinos ist die Welt transparent: Mühelos dringen sie durch Wände aus Blei, durch Ozeane, felsige Kontinente, ja ganze Planeten und Sterne.

Kein Wunder, dass es riesige Detektoren spezieller Bauart braucht, um ihre Eigenschaften zu erforschen. Vor allem müssen diese sorgfältig gegen störende radioaktive und kosmische Hintergrundstrahlung abgeschirmt werden. Daher werden die Experimente meist unter Tage aufgebaut, etwa in ehemaligen Bergwerksstollen oder Straßentunnels. Dennoch ist den mysteriösen Partikeln nur schwer beizukommen. Auch nach über einem halben Jahrhundert physikalischer Untersuchung des Phänomens bleiben wesentliche Fragen offen: Welche Masse haben Neutrinos? Gibt es außer den drei heute bekannten noch weitere Typen? Sind sie womöglich identisch mit ihren Antiteilchen? ...

Kennen Sie schon …

Spektrum - Die Woche – Denken Sie rational?

Wie widerstehen Sie Denkfehlern? Rationales Denken ist mehr als Logik und Intelligenz – und oft harte Arbeit. In dieser Ausgabe zeigen wir, wie Sie falschen Schlüssen entgehen. Außerdem: Warum ist die Milchstraße verkrümmt und wie fällt die erste Bilanz zur Cannabis-Teillegalisierung aus?

Spektrum - Die Woche – Von der Entropie zur Quantengravitation

Die Verbindung von Schwerkraft und Quanten ist ein zentrales Rätsel der Physik. Die Informationstheorie liefert Antworten – und vielleicht den Schlüssel zur Quantengravitation. Außerdem: Eine Revolution des Bauens? Carbonbeton benötigt im Vergleich zu Stahlbeton nur einen Bruchteil des Materials.

Spektrum - Die Woche – Die radikale Lösung für die Plastikkrise

Plastik war einst eine Revolution – heute ist es ein Umweltproblem. Forschende in Deutschland wollen das ändern: mit neuen Kunststoffen, die vollständig recycelbar sind. Außerdem: Warum der Urknall vielleicht ganz anders war, was Männer bei einer Vasektomie erwartet und mehr.

  • Literaturtipp
Oberauer, L., Wurm, M.: Astrophysik mit Neutrinos. In: Sterne und Weltraum 2/2010, S. 30 – 38, sowie 3/2010, S. 28 – 35
Guter Überblick über die Rolle der Neutrinophysik in der Astronomie

Schreiben Sie uns!

1 Beitrag anzeigen

Wir freuen uns über Ihre Beiträge zu unseren Artikeln und wünschen Ihnen viel Spaß beim Gedankenaustausch auf unseren Seiten! Bitte beachten Sie dabei unsere Kommentarrichtlinien.

Tragen Sie bitte nur Relevantes zum Thema des jeweiligen Artikels vor, und wahren Sie einen respektvollen Umgangston. Die Redaktion behält sich vor, Zuschriften nicht zu veröffentlichen und Ihre Kommentare redaktionell zu bearbeiten. Die Zuschriften können daher leider nicht immer sofort veröffentlicht werden. Bitte geben Sie einen Namen an und Ihren Zuschriften stets eine aussagekräftige Überschrift, damit bei Onlinediskussionen andere Teilnehmende sich leichter auf Ihre Beiträge beziehen können. Ausgewählte Zuschriften können ohne separate Rücksprache auch in unseren gedruckten und digitalen Magazinen veröffentlicht werden. Vielen Dank!

Bitte erlauben Sie Javascript, um die volle Funktionalität von Spektrum.de zu erhalten.