Neutrinos aufgespürt

Selbst vor ausgefeilten Messgeräten konnten sich die Neutrinos, die "Chamäleons des Alls" lange verstecken. Bild: dpa

Sie sind überall und unsichtbar. Neutrinos sind so trickreich, dass sie sich lange vor Messgeräten verstecken konnten. Die diesjährigen Physik-Nobelpreisträger haben ihre Kniffe enttarnt.

Die unvorstellbar winzigen Teilchen fliegen durch das All und durchdringen alles - Menschen, Mauern und sogar die Erde. Dabei können wir die Milliarden Neutrinos, die jede Sekunde unseren Körper durchqueren, nicht spüren. Und selbst vor ausgefeilten Messgeräten konnten sich die "Chamäleons des Alls", wie das Nobelkomitee sie nennt, lange verbergen.

Der Japaner Takaaki Kajita (56) und der Kanadier Arthur McDonald (72) haben durchschaut, wie sich die Neutrinos tarnen. Sie belegten damit, dass diese neutralen Teilchen eben doch eine Masse besitzen, was lange bezweifelt wurde. Das ist in diesem Jahr den Physik-Nobelpreis wert. "Das Thema war überfällig", meint Manfred Lindner vom Max-Planck-Institut. "Wie das Universum heute aussieht, hängt mit den Neutrinos und ihrer Masse zusammen."

Bereits 2002 erhielten der Amerikaner Raymond Davis und der Japaner Masatoshi Koshiba den Physik-Nobelpreis, weil sie mit ausgefeilten Detektoren Neutrinos nachgewiesen hatten. Neutrinos entwickelten sich schon beim Urknall. Heute entstehen sie in der Kernreaktion der Sonne, beim Auftreffen kosmischer Strahlen auf Teilchen der Erdatmosphäre, aber auch im Körper, etwa wenn ein Kaliumatom zerfällt. Da sie alles durchdringen, haben Neutrinos eine große Bedeutung in der Physik: "Sie sind für uns das, was für den Arzt Röntgenstrahlen sind", sagte Neutrino-Astronom Christian Spiering vom Deutschen Elektronen-Synchrotron (Desy) im brandenburgischen Zeuthen. Man könne mit ihnen quasi ins Innere der Sonne oder von Sternexplosionen schauen.

Sich ergänzende Experimente

Kajita und McDonald zeigten, wie sich die Teilchen tarnen. Um die Jahrtausendwende bewies McDonald im Sudbury Neutrino Observatory, dass Neutrinos, die von der Sonne kommen, ihren Typ wechseln können. Einen ähnlichen Wechsel wies Kajita mit dem Riesendetektor Super-Kamiokande nach. "Zusammen haben beide Experimente ein neues Phänomen nachgewiesen: die Neutrino-Oszillation", schreibt das Nobelkomitee. Das ist Lindner zufolge etwa so, als ob sie sich auf dem Weg von der Sonne zur Erde von Äpfeln in Birnen verwandeln. Wer so etwas tut, muss Masse haben. Die Teilchen-Masse war bedeutend für das Standardmodell der Materie, das lange auf masselosen Neutrinos basierte.

Elementarteilchen-Physiker Prof. Arnulf Quadt, Vorstandsmitglied der Deutschen Physikalischen Gesellschaft (DPG), bezeichnete die Arbeit der beiden Nobelpreisträger als "wirklich fundamental".
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