von Frank Grotelüschen
"Diese Konferenz hier in München markiert einen absoluten Meilenstein. Denn wir gehen von dieser Konferenz weg in der absoluten Überzeugung, dass dieses neue Phänomen tatsächlich stattfindet.”
Das neue Phänomen, das Friedrich Dydak vom CERN in Genf so begeistert, betrifft die Verwandlungskünste eines überaus merkwürdigen Teilchens. Das Neutrino ist das häufigste Teilchen im All, zugleich aber auch das unauffälligste. Pro Sekunde rasen 100 Milliarden von ihnen durch jeden Quadratzentimeter der Erdoberfläche, doch kaum eines bleibt in unserem Planeten hängen. Und damit nicht genug: Es gibt das Neutrino gleich in dreierlei Ausführung. Der Physiker spricht von "Flavour”, von Geschmacksrichtung. Doch während in der Eisdiele Banane Banane bleibt und nicht plötzlich zu Schoko oder Vanille wird, kann sich die Geschmacksrichtung von Neutrinos ändern. Das jedenfalls zeigen die neusten Messdaten von SNO, einem Riesendetektor, eingebaut in eine 2000 Meter tiefe Nickelmine in Kanada. Dazu Dave Wark vom SNO-Team.
"SNO besteht aus einer zwölf Meter großen Plastikkugel, gefüllt mit 1000 Tonnen schweren Wassers. Diese Plastikkugel sitzt in der Mitte einer noch größeren Kugel aus Stahl, die wiederum gefüllt ist mit 6600 Tonnen normalem Wasser. Die Wand dieser Kugel ist gespickt mit 10.000 hochempfindlichen Lichtsensoren."
SNO, das Sudbury Neutrino Observatorium, ist eine Falle für Neutrinos. Im Schwerwassertank hinterlassen die Neutrinos Spuren in Form von Lichtblitzen, die die Sensoren erfassen. Das Entscheidende: Es gibt zwei unterschiedliche Blitzsignale. Das erste wird nur durch eine der drei Neutrinosorten ausgelöst, das so genannte Elektron-Neutrino. Für das zweite Signal sind auch die beiden anderen Sorten verantwortlich, das Mü- und das Tau-Neutrino.
"Bei der Analyse der Messdaten sahen wir, dass zwei Drittel der Lichtblitze durch Mü- und durch Tau-Neutrinos verursacht worden waren. Die Sonne strahlt aber ausschließlich Elektron-Neutrinos ab. Also muss sich ein Teil der Elektron-Neutrinos auf dem Weg zur Erde in Mü- und in Tau-Neutrinos verwandelt haben",
so Wark. Damit ist nicht nur das Rätsel der Sonnenneutrinos gelöst. Überdies scheint jetzt auch endgültig klar zu sein, dass Neutrinos Masse besitzen – wenn auch nur eine äußerst winzige Masse. Denn nur Teilchen mit Masse - so will es die Quantenphysik – können sich ineinander umwandeln. Und das gilt als physikalische Umwälzung, denn bis vor einiger Zeit hatte das Neutrino als masselos gegolten. Dennoch ringen die Physiker um weitere Beweise – zum Beispiel in einem ehemaligen Bergwerk in Japan.
"Eine Kugel aus Edelstahl, 18 Meter Durchmesser, 1000 Meter tief im Inneren eines Berges. Die Kugel ist gefüllt mit 1000 Tonnen Öl. An den Innenwänden sind 2000 hochempfindliche Lichtsensoren angebracht."
Kamland, so heißt die Ölkugel von Junpei Shirai und seinen Kollegen. Sie funktioniert ähnlich wie SNO, hat es aber nicht auf Sonnenneutrinos abgesehen, sondern auf Neutrinos, die aus japanischen Kernkraftwerken stammen. Sollten auch diese Neutrinos Verwandlungskünste zeigen, dann werden sich die Physiker ihrer Sache noch sicherer sein. Seit Januar nimmt Kamland Daten, und auf die Ergebnisse hofft die Forschergemeinde schon bald. Dazu Shirai:
"Die Messsignale sind äußerst schwach, und sie könnten leicht durch andere Effekte vorgetäuscht werden. Wir müssen also sehr sorgfältig experimentieren - eine schwierige Angelegenheit. Doch im Herbst könnte es sein, dass wir hieb- und stichfeste Ergebnisse vorlegen."
Weitere Einzelheiten finden Sie im Internet unter: Neutrino 2002 sowie unter SNO.
"Diese Konferenz hier in München markiert einen absoluten Meilenstein. Denn wir gehen von dieser Konferenz weg in der absoluten Überzeugung, dass dieses neue Phänomen tatsächlich stattfindet.”
Das neue Phänomen, das Friedrich Dydak vom CERN in Genf so begeistert, betrifft die Verwandlungskünste eines überaus merkwürdigen Teilchens. Das Neutrino ist das häufigste Teilchen im All, zugleich aber auch das unauffälligste. Pro Sekunde rasen 100 Milliarden von ihnen durch jeden Quadratzentimeter der Erdoberfläche, doch kaum eines bleibt in unserem Planeten hängen. Und damit nicht genug: Es gibt das Neutrino gleich in dreierlei Ausführung. Der Physiker spricht von "Flavour”, von Geschmacksrichtung. Doch während in der Eisdiele Banane Banane bleibt und nicht plötzlich zu Schoko oder Vanille wird, kann sich die Geschmacksrichtung von Neutrinos ändern. Das jedenfalls zeigen die neusten Messdaten von SNO, einem Riesendetektor, eingebaut in eine 2000 Meter tiefe Nickelmine in Kanada. Dazu Dave Wark vom SNO-Team.
"SNO besteht aus einer zwölf Meter großen Plastikkugel, gefüllt mit 1000 Tonnen schweren Wassers. Diese Plastikkugel sitzt in der Mitte einer noch größeren Kugel aus Stahl, die wiederum gefüllt ist mit 6600 Tonnen normalem Wasser. Die Wand dieser Kugel ist gespickt mit 10.000 hochempfindlichen Lichtsensoren."
SNO, das Sudbury Neutrino Observatorium, ist eine Falle für Neutrinos. Im Schwerwassertank hinterlassen die Neutrinos Spuren in Form von Lichtblitzen, die die Sensoren erfassen. Das Entscheidende: Es gibt zwei unterschiedliche Blitzsignale. Das erste wird nur durch eine der drei Neutrinosorten ausgelöst, das so genannte Elektron-Neutrino. Für das zweite Signal sind auch die beiden anderen Sorten verantwortlich, das Mü- und das Tau-Neutrino.
"Bei der Analyse der Messdaten sahen wir, dass zwei Drittel der Lichtblitze durch Mü- und durch Tau-Neutrinos verursacht worden waren. Die Sonne strahlt aber ausschließlich Elektron-Neutrinos ab. Also muss sich ein Teil der Elektron-Neutrinos auf dem Weg zur Erde in Mü- und in Tau-Neutrinos verwandelt haben",
so Wark. Damit ist nicht nur das Rätsel der Sonnenneutrinos gelöst. Überdies scheint jetzt auch endgültig klar zu sein, dass Neutrinos Masse besitzen – wenn auch nur eine äußerst winzige Masse. Denn nur Teilchen mit Masse - so will es die Quantenphysik – können sich ineinander umwandeln. Und das gilt als physikalische Umwälzung, denn bis vor einiger Zeit hatte das Neutrino als masselos gegolten. Dennoch ringen die Physiker um weitere Beweise – zum Beispiel in einem ehemaligen Bergwerk in Japan.
"Eine Kugel aus Edelstahl, 18 Meter Durchmesser, 1000 Meter tief im Inneren eines Berges. Die Kugel ist gefüllt mit 1000 Tonnen Öl. An den Innenwänden sind 2000 hochempfindliche Lichtsensoren angebracht."
Kamland, so heißt die Ölkugel von Junpei Shirai und seinen Kollegen. Sie funktioniert ähnlich wie SNO, hat es aber nicht auf Sonnenneutrinos abgesehen, sondern auf Neutrinos, die aus japanischen Kernkraftwerken stammen. Sollten auch diese Neutrinos Verwandlungskünste zeigen, dann werden sich die Physiker ihrer Sache noch sicherer sein. Seit Januar nimmt Kamland Daten, und auf die Ergebnisse hofft die Forschergemeinde schon bald. Dazu Shirai:
"Die Messsignale sind äußerst schwach, und sie könnten leicht durch andere Effekte vorgetäuscht werden. Wir müssen also sehr sorgfältig experimentieren - eine schwierige Angelegenheit. Doch im Herbst könnte es sein, dass wir hieb- und stichfeste Ergebnisse vorlegen."
Weitere Einzelheiten finden Sie im Internet unter: Neutrino 2002 sowie unter SNO.