Was ist ein Neutrino?

Credit: Symmetry Magazine / Sandbox Studio, Chicago

Ein Neutrino ist ein Teilchen! Es ist eines der sogenannten fundamentalen Teilchen, was bedeutet, dass es aus keinen kleineren Teilen besteht, zumindest nicht, dass wir davon wissen. Neutrinos gehören zur gleichen Gruppe wie das berühmteste Elementarteilchen, das Elektron (das das Gerät antreibt, auf dem Sie dies gerade lesen). Aber während Elektronen eine negative Ladung haben, haben Neutrinos überhaupt keine Ladung.

Neutrinos sind außerdem unglaublich klein und leicht. Sie haben etwas Masse, aber nicht viel. Sie sind die leichtesten aller subatomaren Teilchen, die Masse haben. Sie sind auch extrem häufig – in der Tat sind sie das am häufigsten vorkommende massive Teilchen im Universum. Neutrinos kommen aus allen möglichen Quellen und sind oft das Produkt von schweren Teilchen, die sich in leichtere umwandeln, ein Prozess, der „Zerfall“ genannt wird.

Diese kleinen Teilchen haben eine interessante Geschichte. Erstmals 1930 vorhergesagt, wurden sie erst 1956 in Experimenten entdeckt, und noch später dachten Wissenschaftler, sie seien masselos. Während wir immer mehr über Neutrinos lernen, kommen mit neuen Antworten auch neue Geheimnisse.

Neutrinos sind auch schwierig zu untersuchen. Die einzigen Möglichkeiten, wie sie miteinander wechselwirken, sind die Schwerkraft und die schwache Kraft, die, nun ja, schwach ist. Diese schwache Kraft ist nur bei sehr kurzen Entfernungen von Bedeutung, was bedeutet, dass winzige Neutrinos durch die Atome massiver Objekte hindurchgehen können, ohne zu wechselwirken. Die meisten Neutrinos durchqueren die Erde, ohne überhaupt zu wechselwirken. Um die Wahrscheinlichkeit zu erhöhen, sie zu sehen, bauen Wissenschaftler riesige Detektoren und schaffen intensive Neutrinoquellen.

Der Physiker Enrico Fermi machte den Namen „Neutrino“ populär, was italienisch für „kleines neutrales“ ist. Neutrinos werden mit dem griechischen Symbol ν, oder nu (ausgesprochen „neu“), bezeichnet. Aber nicht alle Neutrinos sind gleich. Es gibt verschiedene Arten von Neutrinos, die nach Geschmacksrichtungen, Massen und Energien unterschieden werden können. Einige sind Versionen von Antimaterie. Es könnte sogar einige noch unentdeckte Arten von Neutrinos geben!

Zehn kurze Fakten über Neutrinos:

1. 1. Trillionen der harmlosen Teilchen strömen jede Sekunde durch Sie hindurch, Tag und Nacht.
   2. Sie sind das zweithäufigste Teilchen im Universum (nach den Lichtteilchen, die Photonen genannt werden).
   3. Neutrinos interagieren nur selten mit irgendetwas – ein Lichtjahr Blei würde nur etwa die Hälfte der Neutrinos aufhalten, die von der Sonne kommen.
   4. Ungefähr 15 Milliarden Neutrinos aus dem Urknall befinden sich in einem durchschnittlichen Raum.
   5. Neutrinos interagieren nur durch zwei der vier bekannten Kräfte: die schwache Kraft und die Gravitation.
   6. Bislang haben Wissenschaftler drei Geschmacksrichtungen von Neutrinos entdeckt: Elektron (νe), Myon (νμ) und Tau (ντ).
   7. Sie oszillieren oder ändern ihre Geschmacksrichtung, während sie reisen.
   8. Ihre Massen sind sehr klein, aber noch nicht bekannt.
   9. Ihre Geschwindigkeit ist sehr nahe an der Lichtgeschwindigkeit, aber auch nicht genau bekannt.
   10. Sie könnten der Grund dafür sein, dass Materie im Universum existiert.