Was wiegen Geisterteilchen?

In Karlsruhe misst nun die genaueste Waage der Welt

Was wiegen die leichtesten Elementarteilchen? Dieser Frage kommen Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) nun ein großes Stück näher. Die nach Projektangaben genaueste Waage der Welt hat nach 15 Jahren Bauzeit am Montag um 12.46 Uhr ihren Messbetrieb gestartet. Mit dem „Karlsruhe Tritium Neutrino Experiment“(„Katrin“-Experiment) wollen die Physiker die Masse von Neutrinos bestimmen.

Die auch als Geisterteilchen bezeichneten Neutrinos sind überall – mehrere Milliarden von ihnen durchströmen in jeder Sekunde den Finger eines Menschen. „Das ist ein großer Tag fürs Universum – weil einer seiner Hauptbestandteile nun vermessen wird“, sagte der Physik-Bereichsleiter des KIT, Johannes Blümer, bei der Einweihungsfeier. Rund 200 Forscher von 20 Institutionen aus sieben Ländern sind an dem Projekt beteiligt. Von Erkenntnissen über die Masse der Neutrinos verspricht man sich Rückschlüsse über die Entstehungsgeschichte der Welt. Im Katrin-Experiment entstehen durch den Zerfall von Tritium Elektronen und Neutrinos. Die am stärksten beschleunigten Elektronen werden herausgefiltert und vermessen, um dadurch auf die Masse der ungeladenen Neutrinos schließen zu können. Der Aufbau dafür hat immense Ausmaße: Allein sein Vakuumtank hat rund zehn Meter Durchmesser und wiegt 200 Tonnen. „Der Druck dort drinnen ist so niedrig wie auf dem Mond“, sagte Florian Heizmann, vom KIT. Ein Leck des Tanks könnte das ganze Gebäude zum Einsturz bringen. Deshalb hat man mit Klappen an den Wänden vorgesorgt, sodass im Notfall Luft von draußen in den Raum strömt.

„Beim Urknall haben die Neutrinos dazu beigetragen, dass das Universum so ist, wie wir es heute kennen“, so Heizmann. Nach etwa fünf Jahren Messbetrieb erwarten die Forscher die genauesten Messergebnisse. Welche Rückschlüsse über die Entstehung des Universums möglich sein werden, lässt sich nur spekulieren. Heizmann: „Als die Kernspaltung entdeckt wurde, war auch noch völlig unklar, was daraus entstehen würde.“