Wollen Sie von kompetenter Seite erfahren, wie ein Neutrinoteleskop funktioniert? Mögen Sie Insiderstorys aus der Spitzenforschung? Dann sind Sie bei Christian Spierings Buch über die Jagd nach dem »seltsamsten Teilchen der Welt« genau richtig.

Spierings erste Heldin ist die Wiener Jüdin Lise Meitner, die im Berlin der 1920er Jahre mit Otto Hahn radioaktive Prozesse erforscht. Die Physik ist eine Männerdomäne, das Institut kennt keine Damentoilette. Über Meitners Antrittsvorlesung mit dem Titel »Die Bedeutung der Radioaktivität für kosmische Prozesse« ist in der Zeitung zu lesen, das Fräulein habe über »kosmetische Prozesse« vorgetragen. Vor der Rassenverfolgung 1938 nach England geflohen, erkennt Lise Meitner in den von Otto Hahn brieflich mitgeteilten Atomversuchen, dass es sich um Kernspaltung handelt. Der Nobelpreis dafür bleibt ihr versagt.

Paulis kühne These

Parallel dazu erzählt Spiering von Wolfgang Pauli und spekuliert, ob Lise Meitner und er sich vielleicht als Kinder in Wien über den Weg gelaufen sind. Der junge Pauli widmet sich den Rätseln des radioaktiven Kernzerfalls. Dabei scheint mit der Energiebilanz etwas nicht zu stimmen. Der dänische Quantenpapst Niels Bohr wäre sogar bereit, eine Verletzung des Energieerhaltungssatzes in Erwägung zu ziehen. Pauli ist strikt dagegen; kühn postuliert er ein unbekanntes Partikel mit exotischen Eigenschaften – das Neutrino.

Wolfgang Pauli bezweifelte damals, dass sein Geisterteilchen jemals Spuren in einem Detektor hinterlassen würde. Spiering erzählt im Hauptteil seines gelungenen Buchs, welche ungeheuren Anstrengungen der Nachweis des Neutrinos dann tatsächlich erforderte. Der breiten Öffentlichkeit sind die Helden dieser Erfolgsgeschichte kaum bekannt.

Die Entdeckungen von Bruno Pontecorvo

Wie ein Krimi liest sich das Leben des italienischen Physikers Bruno Pontecorvo. Der brillante Forscher beginnt in den 1930er Jahren nicht nur eine internationale Karriere als Kernphysiker, sondern engagiert sich auch immer mehr innerhalb der linken Opposition gegen den Faschismus in Italien und Deutschland. Als in der Nachkriegszeit Koreakrieg und Kommunistenjagd das politische Klima prägen, taucht Pontecorvo in einer geheimdienstlichen Nacht-und-Nebel-Aktion in der Sowjetunion unter. Dort gelingen ihm grundlegende Einsichten in die Neutrinophysik.

Pontecorvo postuliert, es müsse mindestens zwei Neutrinotypen geben. Außerdem vermutet er: Auf ihrem Weg durch den Kosmos oszillieren die Neutrinos zwischen diesen beiden Formen. (Heute weiß man: Es gibt sogar drei.) Autor Spiering, in der DDR aufgewachsen und in den 1970er Jahren zunächst im Kernphysikzentrum in Dubna tätig – dem sowjetischen Gegenstück zum CERN –, hat Pontecorvo dort noch leibhaftig erlebt: Der große Physiker zeigte ihm Fahrradkunststücke.

Der Nachweis des Neutrinos

Spierings eigene Forscherkarriere führte ihn noch im Ostblock zur Neutrinoastronomie. Ende der 1980er Jahre leitete er die Baikal-Gruppe, die ein Unterwasser-Neutrinoteleskop im sibirischen Baikalsee baute, um damit die seltenen Spuren kosmischer Neutrinos aufzuzeichnen. Bei einer CERN-Tagung lernte er den US-Amerikaner Frederick Reines kennen, dem 1956 zusammen mit Clyde Cowan der erste Nachweis des Neutrinos gelungen war. Reines, dem »Besessenen«, ist in Spierings Buch ein eigenes Kapitel gewidmet, das die aufwendige Physik hinter der Neutrinoastronomie erklärt.

Weitere Kapitel widmen sich Raymond Davis und John Bahcall sowie Masatoshi Koshiba. Mit gigantischen unterirdischen oder tief im ewigen Eis versteckten Neutrinodetektoren – am antarktischen Neutrinoteleskop »IceCube« ist Spiering selbst beteiligt – gelang es, das Rätsel der »fehlenden Sonnenneutrinos« zu lösen beziehungsweise die von der Supernova 1987A ausgehenden Neutrinos nachzuweisen.

Wer Spierings Buch liest, wird nicht nur gut unterhalten, sondern lernt auch eine Menge über ein faszinierendes Kapitel Wissenschaftsgeschichte. Was will man mehr?