Die Krise der Sonnenphysik
1979 war man in der Lage Elementarteilchen nachzuweisen, die entstehen wenn sich Protonen p in Neutronen umwandeln: p wird zu Neutron plus Positron plus Elektronenneutrino.
Solche Prozesse treten im Inneren der Sonne auf, wenn sich zwei Protonen verbinden, dann muss eines zum Neutron werden.
Das Positron ist das schon erwähnte Anti-Elektron. Nun darf sich ja in der Natur nichts ändern, hier würde aber eine Anti-Elektroneneigenschaft entstehen, die wird kompensiert von der Elektroneneigenschaft, die das Neutrino mit sich nimmt.
Achtung: Das hat nichts mit Ladungen zu tun! Die Ladung links (Proton +) und rechts (Positron +) bleibt ebenfalls erhalten. Was die Elektroneneigenschaft anschaulich bedeutet, wissen wir nicht: Ein Elektronenneutrino kann nur mit Elektronen wechselwirken, ein Tauneutrino nur mit Tau-Teilchen, ein Myonenneutrino nur mit Myonen...
Die Neutrinos können ungehindert die Sonne verlassen. Davis konnte sie 1979 auffangen und ihre Häufigkeit messen.
Es waren nur etwa 30% der erwarteten Menge.
Was war los? Produziert die Sonne zu wenig Helium? Ist sie am Erkalten?
Es hat über 20 Jahre gedauert, bis das Rätsel gelöst war:
Die Experimente konnten nur Elektronenneutrinos nachweisen. Dies wandeln sich aber auf dem langen Weg zur Erde in andere Neutrinosorten um (Myonenneutrinos, Tauneutrinos).
Registriert man alle Sorten, so stimmt die Gesamtzahl.
2002 konnten solche Messungen in 2100 m Tiefe im Sudbury Neutrino Observatorium SNO durchgeführt werden, im tiefsten und reinsten Labor der Erde.
Ich war vor einigen Jahren dort.
Man fährt ca. 8 Minuten mit dem Förderkorb in die Tiefe. Dort herrschen über 40°!C, eine Luftkühlung bringt die Temperatur auf erträgliche Werte. Nach 30 Minuten Fußmarsch durch mehrere Stollen kommt man im SNO an.
Dort muss man sich komplett ausziehen, duschen und erhält reinste Kleidung.
Nur so bleiben die Detektoren so sauber, dass man die hochempfindlichen Experimente durchführen kann.
Das Bild zeigt den Einstieg in die Messhöhle in 2100 m Tiefe.
Die Umwandlung der Neutrinos wird heute auch mit auf der Erde erzeugten Neutrinos gemessen und ist gut verstanden.
Aber es ist eigentlich keine Umwandlung...es ist eine Schwebung oder auch Neutrinooszillation genannt.
Im nächsten Post werden wir lernen, dass die genannten Neutrinosorten (Elektronen-, Myonen- und Tauneutrinos) gar nicht die eigentlichen Zustände sind, in denen die Teilchen vorkommen. Und wir werden lernen, dass der Klang einer Sirene oder der Ton beim Stimmen einer Gitarre zum gleichen Phänomenkreis gehören.
Und wenn wir das verstanden haben, dann können wir uns an die eigentliche Aufgabe machen...eine Anweisung finden, wie man einem Alien mitteilen kann, dass unsere Materie auch für ihn die gleiche Bedeutung hat.
Ein 30-minütiges Video findet man hier:
https://www.mediathek-hessen.de/medienview_13105_Klaus-Peter-Haupt-OK-Kassel-SNOLAB--Das-tiefste-und-reinste-Labor-der-Erde.html
Im tiefsten und reinsten Labor der Erde
1979 war man in der Lage Elementarteilchen nachzuweisen, die entstehen wenn sich Protonen p in Neutronen umwandeln: p wird zu Neutron plus Positron plus Elektronenneutrino.
Solche Prozesse treten im Inneren der Sonne auf, wenn sich zwei Protonen verbinden, dann muss eines zum Neutron werden.
Das Positron ist das schon erwähnte Anti-Elektron. Nun darf sich ja in der Natur nichts ändern, hier würde aber eine Anti-Elektroneneigenschaft entstehen, die wird kompensiert von der Elektroneneigenschaft, die das Neutrino mit sich nimmt.
Achtung: Das hat nichts mit Ladungen zu tun! Die Ladung links (Proton +) und rechts (Positron +) bleibt ebenfalls erhalten. Was die Elektroneneigenschaft anschaulich bedeutet, wissen wir nicht: Ein Elektronenneutrino kann nur mit Elektronen wechselwirken, ein Tauneutrino nur mit Tau-Teilchen, ein Myonenneutrino nur mit Myonen...
Die Neutrinos können ungehindert die Sonne verlassen. Davis konnte sie 1979 auffangen und ihre Häufigkeit messen.
Es waren nur etwa 30% der erwarteten Menge.
Was war los? Produziert die Sonne zu wenig Helium? Ist sie am Erkalten?
Es hat über 20 Jahre gedauert, bis das Rätsel gelöst war:
Die Experimente konnten nur Elektronenneutrinos nachweisen. Dies wandeln sich aber auf dem langen Weg zur Erde in andere Neutrinosorten um (Myonenneutrinos, Tauneutrinos).
Registriert man alle Sorten, so stimmt die Gesamtzahl.
2002 konnten solche Messungen in 2100 m Tiefe im Sudbury Neutrino Observatorium SNO durchgeführt werden, im tiefsten und reinsten Labor der Erde.
Ich war vor einigen Jahren dort.
Man fährt ca. 8 Minuten mit dem Förderkorb in die Tiefe. Dort herrschen über 40°!C, eine Luftkühlung bringt die Temperatur auf erträgliche Werte. Nach 30 Minuten Fußmarsch durch mehrere Stollen kommt man im SNO an.
Dort muss man sich komplett ausziehen, duschen und erhält reinste Kleidung.
Nur so bleiben die Detektoren so sauber, dass man die hochempfindlichen Experimente durchführen kann.
Das Bild zeigt den Einstieg in die Messhöhle in 2100 m Tiefe.
Die Umwandlung der Neutrinos wird heute auch mit auf der Erde erzeugten Neutrinos gemessen und ist gut verstanden.
Aber es ist eigentlich keine Umwandlung...es ist eine Schwebung oder auch Neutrinooszillation genannt.
Im nächsten Post werden wir lernen, dass die genannten Neutrinosorten (Elektronen-, Myonen- und Tauneutrinos) gar nicht die eigentlichen Zustände sind, in denen die Teilchen vorkommen. Und wir werden lernen, dass der Klang einer Sirene oder der Ton beim Stimmen einer Gitarre zum gleichen Phänomenkreis gehören.
Und wenn wir das verstanden haben, dann können wir uns an die eigentliche Aufgabe machen...eine Anweisung finden, wie man einem Alien mitteilen kann, dass unsere Materie auch für ihn die gleiche Bedeutung hat.
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| Da steckte das Messsystem für die Neutrinos drin... |
https://www.mediathek-hessen.de/medienview_13105_Klaus-Peter-Haupt-OK-Kassel-SNOLAB--Das-tiefste-und-reinste-Labor-der-Erde.html
Im tiefsten und reinsten Labor der Erde
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