Neutrino

Allgegenwärtig und unsichtbar, fast masselos und voller Geheimnisse – Frank Close erzählt die faszinierende Geschichte der Neutrinos

• „Wo waren Sie am Morgen des 23. Februar 1987 um 8:30 Uhr? Ich saß gerade beim Frühstück, als ein Neutrinoschauer durch meine Cornflakes raste, ohne dass ich das Geringste davon merkte.“

Sie sind Meister der Tarnung und Verwandlung – jene „Geisterteilchen“, die uns und die Erde durchdringen, als seien wir Nichts, und über die der Physiker Wolfgang Pauli einst bemerkte: „Heute habe ich etwas Schreckliches getan, etwas, was kein theoretischer Physiker jemals tun sollte. Ich habe etwas vorgeschlagen, was nie experimentell verifiziert werden kann.“ Es brauchte lange Jahre, viel Geduld und großen Einfallsreichtum, um einen indirekten, flüchtigen Blick auf das schwer fassbare Neutrino zu erhaschen und jene Kiste Champagner zu gewinnen, die Pauli auf dessen Entdeckung gewettet hatte. Hier ist die Geschichte, wie jenes außergewöhnlichste aller Teilchen – ladungslos, (fast so) schnell wie das Licht, nur selten mit Materie interagierend – gesucht und gefunden wurde, welche Forscher maßgeblichen Anteil daran hatten und wie uns heute die Neutrinoastronomie tiefe Einblicke in die Herzen ferner Galaxien ermöglicht.

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Neutrinos spielen in unserem Universum die Rolle grauer Eminenzen, die kaum in Erscheinung treten. Sie sind so „scheu“, dass es eigentlich erstaunlich ist, dass wir überhaupt von ihrer Existenz wissen. Wie haben sich diese geisterhaften, unsichtbaren Stücke Nichts überhaupt zu erkennen gegeben? Wozu braucht sie die Natur? Wozu sind sie da?

Jene außergewöhnlichen Partikel sind zum einen Überreste des Urknalls, zum anderen werden sie fortwährend in der Sonne und anderen Sternen erzeugt. Durch die Erde strömen sie zu Billionen, fast ungehindert und ohne Unterlass. Wie Frank Close es ausdrückt: „Hätten wir Augen fürNeutrinos, wäre die Nacht genauso hell wie der Tag. Die Sonnenneutrinos ‚beleuchten‘ uns tags von oben und nachts – durch die Erde und unsere Betten hindurch – von unten.“ Der Autor schildert in seinem spannenden kleinen Buch nicht nur die ersten theoretischen Hinweise auf die Existenz eines solchen Teilchens, sondern auch den langen Kampf, jene Neutrinos zu „fangen“ und ihre Natur zu verstehen.

An der Geschichte ihrer Entdeckung waren nicht nur eine Vielzahl unterschiedlicher Charaktere beteiligt, sondern auch tonnenweise Spülmittel in Tanks in Minen tief unter der Erde. So winzig Neutrinos auch sein mögen, sie tragen Informationen aus der Tiefe ferner Sterne und Galaxien. Und sie haben einen ganzen Zweig der Astronomie begründet, der es uns nicht zuletzt erlaubt, die frühen Momente des Universums selbst zu erforschen.

Der Erzählkunst des Autors ist es zu verdanken, dass dieses hochkomplexe und im Grunde unanschauliche Thema kompetent und stellenweise doch recht amüsant dargestellt wird. Es kann problemlos ohne Physikgrundkenntnisse verstanden werden und kommt gänzlich ohne Formeln aus. So wünscht man sich Wissenschaftskommunikation in Buchform im Jahr 2012!

Sternzeit, Nr. 4 2012

Ebenso faszinierend wie die Neutrinos selbst ist die Geschichte ihrer Entdeckung. Der britische Physiker Frank Close erzählt beides. Bewundernswert ist die Beharrlichkeit, mit der ein paar Physiker den extrem aufwendigen Nachweis für die Existenz des Neutrinos erbracht haben. Dafür gab es Nobelpreise. Nahezu vergessen, trotz bahnbrechender Beiträge zur Neutrinoforschung, ist dagegen der italienische Physiker Bruno Pontecorvo. Close räumt dem vor 19 Jahren in Russland verstorbenen Physiker nun den ihm angemessen Platz in der Neutrinoforschung ein. Sein Buch ist informativ, spannend und dazu noch sehr gut übersetzt.

Bild der Wissenschaft, April 2013, Heinz Horeis

Der Autor hat ein interessantes, auch für Nichtphysiker gut lesbares Buch über diese Teilchen vorgelegt.

Fachbuchjournal, August 2013

In diesem Sinn kann das vorliegende Werk jedem empfohlen werden, der keine technische Kompakteinführung in die Neutrinophysik sucht. Er erhält stattdessen eine knapp gehaltene, aber doch erstaunlich vollständige und präzise Darstellung der Entwicklung eines überaus faszinierenden und brandaktuellen Gebiets der Teilchen- und Astrophysik.

Sterne und Weltraum, August 2013, Dominik Elsässer

Es ist ungefähr das kleinste Teilchen, das wir kennen, es saust jede Sekunde milliardenfach mit nahezu Lichtgeschwindigkeit durch uns hindurch. Bei der Erforschung der Radioaktivität funktionierte das bis dahin entwickelte Modell des Atombaus nicht mehr, ein neues Teilchen musste her. Daraufhin unterbreitete der berühmte PhysikerPauli einen unerhörten Vorschlag, der "nie experimentell verifiziert werden kann". Der Nachweis gelang ca. 26 Jahre später dennoch, und Pauli verlor durch eine Wette eine Kiste Champagner. Wie es dazu kam, welche Rolle dieses geisterhafte Teilchen, das extrem selten mit anderer Materie interagiert und dessen Nachweis viel Aufwand und Geduld erfordert, beim Aufbau der Materie wie auch bei der Erforschung des Kosmos spielt, schildert Close sehr anschaulich für einen breiten Leserkreis, lässt diesen quasi über die Schultern der beteiligten Forscher blicken. Das kleine Buch über ein kleines Teilchen sei gerne empfohlen.

ekz.bibliotheksservice, 09.07.2012

Frank Close ist Professor für Physik an der Oxford University und Fellow des Exeter College. Der ehemalige Vizepräsident der British Association for the Advancement of Science war zuvor Leiter der Abteilung für Theoretische Physik am Rutherford Appleton Laboratory und Head of Communications and Public Education am CERN. Er hat etliche populärwissenschaftliche Bücher geschrieben, darunter die ebenfalls bei Springer Spektrum erschienenen Bände Antimaterie und Das Nichts verstehen sowie den Bestseller Lucifer’s Legacy. Für seine „außergewöhnlichen Beiträge zur Popularisierung der Physik“ ist er mit der Kelvin-Medaille des Institute of Physics in London ausgezeichnet worden. Im Jahre 2006 gewann er den British Science Writing Award für seinen Nachruf auf Ray Davis, der ihn zu dem Buch Neutrino inspirierte. Close ist mit dem Order of the British Empire (OBE) ausgezeichnet worden.