In dieser Folge wird es physikalisch: Mit der Professorin für Astroteilchenphysik Julia Tjus von der Ruhr-Universität Bochum spreche ich über Neutrinos. Dieses sogenannte Geisterteilchen, das so schwer zu untersuchen ist, da es nahezu keine Wechselwirkung mit Materie zeigt, ist eines der wichtigsten Bausteine, um viele Grundlagenfragen zu klären: da wäre im Großen die Frage nach dem Ursprung der kosmischen Strahlung. Dabei geht es um hohe Energien und spektakuläre Ereignisse in den Tiefen des Universums. Während das Neutrino im Kleinen hilft das Standardteilchenmodel der Physik zu verstehen. Neben der dunklen Materie, ist es eine der größten offenen Fragen, wie das Neutrino in dieses Teilchenmodel passt. In der Folge geht es dabei nicht nur über die Physik hinter den Neutrinos und Neutrio-Experimenten, wir diskutieren auch den Sinn von Grundlagenforschung. Wir stellen heraus, warum dieses kleine Teilchen, dass das Große und das Kleine verbindet und uns zeigt, dass Grundlagenforschung spannend ist.

 

noch-nicht-gefragt

Prof. Julia Tjus

AstroteilchenphysikNeutrinoGammastrahlungElementarteilchen

 

nach-gefragt

  1. Neutrino als kleines Geisterteilchen

Standardmodell der Teilchenphysik [Link] – Schwache Wechselwirkung – Erzeugung von Neutrinos [Link] – Übersichtsartikel über Neutrinos [Link] – Beta-Zerfall – Entdeckung von Neutrinos [Link] – Wolfgang PauliEnergieerhaltungssatzCowan-Reines-NeutrinoexperimentLeptonMyonTauonLeptonenzahlErhaltungssatz – Artikel über die Neutrinomasse [Link] – HelizitätNeutrinooszillation – Neutrinooszillation und die Masse von Neutrinos [Link] – Welle-Teilchen-Dualismus Nachgefragt 007 mit Holm Hümmler über Quantenmechanik – Flavour

  1. Die komplizierte Messung von Neutrinos

Neutrinoobservatorium –  Schweres WasserPhotomultiplierKinetische EnergieElektronenvoltSuper-Kamiokande in Japan – SNO-Detektor in Canada – Artikel über Sonnenneutrinos [Link]

  1. Der große Neutrinodetektor Icecube am Südpol

IceCube – Antarctic-Muon-And-Neutrino-Detector-Array Experiment [AMANDA] – Hochenergiephysik

  1. Hochenergetische Neutrinos aus dem tiefen Universum

Übersichtsartikel über Hochenergie Neutrinos von Julia Tjus [Link] – Artikel über hochenergetische Protonen [Link] – Aktiver GalaxienkernGammablitzSupernovaSchwarzes Loch – Supermassive Schwarze Löcher [Link1, Link2] – Akkretionsscheibe – Galaxie M87 – Das schwarze Loch von M87 [Link] – Jet

  1. Offene Forschungsfragen

Kosmische Strahlung – Ausbau IceCube [Link] – Galaxie TXS 0506+056 – Artikel über die Messung in Bezug auf den Blazar TXS 0506+056 [Link] – KATRIN Experiment – Limit für Neutronenmasse [Link] – Dunkle MaterieWeltformelFundamentale_Wechselwirkung

  1. Der Sinn von Grundlagenforschung

Grundlagenforschung – Über die Bedeutung und Vorteile der Grundlagenforschung [Link]

 

sterne-befragt

Anekdotische Evidenz

NGF041 – Wissen: Neutrinos

6 Gedanken zu „NGF041 – Wissen: Neutrinos

  • April 22, 2021 um 8:29 pm
    Permalink

    Hallo, super Gespräch, aber eine Frage ist meiner Meinung nach offen geblieben.
    Einerseits sagt ihr, dass Standart Modell sagt neutrinos dürfen keine Masse haben, andererseits wird diese aber gemessen. Da stellt sich nun die Frage, ist das Modell falsch oder die Messung? Wenn ich es richtig verstanden habe ist es nicht die Messung. Ist dann das Modell falsch? Oder wie löst sich das Problem?

    Danke für eine Antwort
    Bernd

    Antworten
    • April 26, 2021 um 9:40 am
      Permalink

      Hallo Bernd,
      gute Frage! In der Tat muss das Teilchenmodell hinterfragt werden, was die Physik und vorallem die Theoretiker auch tun: Die Frage nach den Neutrinos und dem Teilchenmodell ist neben der Frage nach Dunkler Energie und Materie die größte offene Frage in der Physik-das Teilchenmodel ist mindestens unvollständig. Ab Minute 1:04:33 (Link zur Folge ab 1:04:33) gibt es nochmal ein paar mehr Details zu deiner Frage.
      Viele Grüße und danke fürs Zuhören!
      Michi

      Antworten
  • April 26, 2021 um 6:51 pm
    Permalink

    Kurzweilig zu verfolgendes Interview, mit Erklärungen zu den vielen Aspekten dieses spannenden Themas. Sehr angenehm auch die immer wieder eingeflochtenen Zusammenfassungen.
    Irgendwelche Kritikpunkte?
    Je nach Vorwissens des/der Zuhörers/in wären vielleicht ein paar mehr Infos hilfreich.
    Z.B. Warum können Neutrinos durch alles fliegen? (Grössenverhältnis Neutrino zu Atom, Atom besteht zum größten Teil aus Vakuum)
    Warum ist ihre Masse unbekannt, obwohl die fehlende Energie bei best. Kernreaktionen genau bekannt ist?

    Antworten
    • Mai 10, 2021 um 3:07 pm
      Permalink

      Hallo Reinhard,

      danke für deine Rückmeldung. Du hast schon Recht, ich muss stärker drauf achten Wichtige und auch schwer zugängliche Aspekte zu erklären. Es ist nicht immer einfach das richtige Maß zu finden.

      Viele Grüße,
      Michi

      Antworten
  • April 27, 2021 um 5:37 pm
    Permalink

    Sehr interessant, aber so bei Minute 29 kam ich ins Schleudern. Also:

    Die Neutrinos treffen im Wasserauf einen Kern…
    Das ist dann der Kern eines Wasserstoff- oder Sauerstoffatoms, oder?
    Und der zerfällt hierauf bzw. es zerfällt das Neutron dieses Kernes (ist ja kaum zu glauben).

    Nun bilden sich neue Teilchen und dabei wird dann auch Licht abgestrahlt – also Photonen (Wieso eigentlich? Wird da Masse in Energie umgewandelt?), die daraufhin vom Photomultiplier verstärkt werden.

    Ja?

    Antworten
  • Juni 7, 2021 um 1:30 pm
    Permalink

    Servus Michi,
    wieder eine super Folge Deines Podcasts. – Mir geht etwas zu den Oszillationen durch den Kopf. Ich will z.B. Elektronneutrinos untersuchen, die in der Sonne durch Beta-Zerfall mit definierter Energie und Impuls entstehen.
    Dann messe ich einen Teil der ursprünglichen Elektronneutrinos als Myonneutrinos, die – wenn ich mich recht entsinne – eine etwas größere Masse haben sollten. Aufgrund der Impulserhaltung haben sie dadurch eine niedrigere Geschwindigkeit als die Elektronenneutrinos. Würde ich auf Höhe der Marsbahn messen, dann würde ich vielleicht wieder vermehrt Elektroneutrinos mit höherer Geschwindigkeit messen. Eine eigenartige „Unschärferelation“ für mein Empfinden. Aber wahrscheinlich muß man sich ein Neutrino eher als eine Überlagerung der drei Neutrinoarten vorstellen als ein definiertes Teilchen. Die Oszillationen existieren ja unabhängig vom Entstehungsprozess der Neutrinos und sind sozusagen eine Eigenschaft des Neutrinos, oder liege ich jetzt ganz daneben?
    Viele Grüße
    Thomas

    Antworten

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