Was un­ser Uni­ver­sum zu­sam­men­hält

Rheinische Post Goch - - WISSEN - VON LUD­WIG JO­VA­NO­VIC

Der Ja­pa­ner Ta­k­aa­ki Ka­ji­ta und Ar­thur McDo­nald aus Ka­na­da ent­deck­ten mit Hil­fe ge­wal­ti­ger De­tek­to­ren Ve­rän­de­run­gen von Neu­tri­nos. Für die­se Grund­la­gen­for­schung be­kom­men sie jetzt den No­bel­preis für Phy­sik.

STOCK­HOLM Sie sind über­all um uns her­um, durch­strö­men uns und sind den­noch et­was geis­ter­haft. Es geht um so­ge­nann­te Neu­tri­nos: Ele­men­tar­teil­chen oh­ne ei­ne elek­tri­sche La­dung, die ent­ste­hen, wenn kos­mi­sche Strah­lung auf un­se­re At­mo­sphä­re trifft und wenn in un­se­rer Son­ne Kern­re­ak­tio­nen statt­fin­den: Et­wa 60 Mil­li­ar­den sol­cher Neu­tri­nos pro Se­kun­de und Qua­drat­zen­ti­me­ter ra­sen durch un­se­re Er­de. Und je­der Ein­zel­ne von uns steht in die­sem Teil­chen­schau­er.

Die­se Neu­tri­nos kennt man be­reits seit 1930. Mehr oder we­ni­ger. Da­mals wur­den sie von dem ös­ter­rei­chi­schen Phy­si­ker Wolf­gang Pau­li theo­re­tisch vor­her­ge­sagt. Er un-

Neu­tri­nos be­we­gen sich fast mit Licht­ge­schwin­dig­keit und kön­nen so das ge­sam­te Uni­ver­sum

durch­flie­gen.

ter­such­te ra­dio­ak­ti­ve Zer­fäl­le und kam zum Schluss, dass et­was nicht stim­men kön­ne. An­schei­nend ging da­bei Ener­gie ver­lo­ren, was aber im Uni­ver­sum nicht mög­lich ist. Dar­um pos­tu­lier­te Pau­li die Exis­tenz ei­nes neu­en Teil­chens, das aber kaum mit ir­gend­et­was wech­sel­wirkt: des Neu­tri­nos.

Sie be­we­gen sich an­nä­hernd mit Licht­ge­schwin­dig­keit und kön­nen so qua­si das ge­sam­te Uni­ver­sum durch­flie­gen. Auf ih­rer Bahn wer­den sie so gut wie gar nicht be­einf lusst: Als elek­tri­sche neu­tra­le Teil­chen stö­ren sie elek­tro­ma­gne­ti­sche Fel­der nicht, und Gra­vi­ta­ti­on macht ih­nen auch kaum et­was aus. Sie blie­ben dar­um lan­ge geis­ter­haft, bis sie in den 1950er Jah­ren tat­säch­lich nach­ge­wie­sen wer­den konn­ten. Denn ab und an sto­ßen sie dann doch mit ei­nem Atom­kern so zu­sam­men, dass es ei­ne mess­ba­re Re­ak­ti­on gibt.

Von den et­wa 60 Mil­li­ar­den Neu­tri­nos, die pro Se­kun­de und Qua­drat­zen­ti­me­ter auf die Er­de tref­fen, hin­ter­las­sen bei­spiels­wei­se nur et­wa zwölf als Zei­chen ei­ner Kol­li­si­on am En­de ein mess­ba­res Si­gnal. Doch um das auf­zu­fan­gen, sind ge- wal­ti­ge Was­ser­be­cken nö­tig, die rund­her­um mit Sen­so­ren be­stückt sind – um keins der sel­te­nen Er­eig­nis­se zu ver­pas­sen.

Sol­che ge­wal­ti­gen De­tek­to­ren ha­ben En­de der 1990er- und An­fang der 2000er-Jah­re auch Ta­k­aa­ki Ka­ji­ta in Ja­pan und Ar­thur McDo­nald in Ka­na­da ent­wor­fen und ge­baut. Und bei­de stell­ten un­ab­hän­gig von­ein­an­der ein selt­sa­mes Ver­hal­ten fest. Da­mals wuss­te man schon, dass es drei ver­schie­de­ne Ar­ten von Neu­tri­nos gibt, die un­ter­schied­li­che Spu­ren hin­ter­las­sen.

Doch bei bei­den For­schern schie­nen ge­wis­se Ar­ten von Neu­tri­nos plötz­lich zu ver­schwin­den. Die Bi­lan­zen stimm­ten vor­ne und hin­ten nicht. Au­ßer: Die drei Ar­ten von

FO­TO: DPA

Der 56-jäh­ri­ge Ta­k­aa­ki Ka­ji­ta aus Ja­pan.

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