Gehen wir zuerst noch einmal auf die drei Neutrinosorten ein:
Alle Elementarteilchen tauchen in drei Familien oder Generationen auf, die sowohl in den leichten Elementarteilchen, den Leptonen als auch in den schweren Elementarteilchen, den Quarks auftreten.
Das geladene Lepton der dritten Generation ist das Tau, sozusagen die Großmutter des Elektrons. Taus zerfallen in Myonen und diese in Elektronen, die dann stabil sind.
Jede dieser Generationen zeichnet sich durch eine bestimmte Eigenschaft aus: Taueigenschaft, Myoneneigenschaft, Elektroneneigenschaft. Diese Eigenschaft kann auch von den zugehörigen leichten ungeladenen Leptonen, den Neutrinos, getragen werden. Was das ist wissen wir nicht...aber zur Wechselwirkung msüsen die jeweils gleichen Eigenschaften zusammen kommen: Ein Elektronenneutrino kann was mit einem Elektron anfangen, aber nichts mit einem Myon.
Und deshalb unterscheiden wir Elektronenneutrinos, Myonenneutrinos und Tauneutrinos.
Die Sonne erzeugt Elektronenneutrinos. Wie wir erfahren haben, kommen diese aber teilweise an der Erde als Myonen oder Tauneutrinos an. Sucht man nur nach Elektronenneutrinos von der Sonne, wird man somit zu wenig finden.
Zu den Generationen bei den Quarks kommen wir noch, ebenso zu den "Kraftteilchen" den Bosonen.
Man nennt die drei Neutrinos Elektronenneutrinos, Myonenneutrinos, Tauneutrinos, auch Eigenzustände der schwachen Wechselwirkung.
Aber das sind nicht die eigentlichen, in der Natur vorkommenden Neutrinos. Diese nennt man Neutrino 1, Neutrino 2 und Neutrino 3, bezeichnet sie als Massen- oder Energieeigenzustände.
Sie unterscheiden sich durch Unterschiede in ihrer sehr sehr kleinen Masse.
Wir betrachten nur die ersten beiden von ihnen.
Ich möchte zwei verschiedene Bilder erläutern, fangen wir mit dem Pfeilbild an.
Neutrino 1 und Neutrino 2 kann man durch unterschiedlich orientierte und lange Pfeile charakterisieren, die sich um ihren Endpunkt (beide Endpunkte liegen aufeinander) drehen können.
Beide Pfeile kann man nun addieren, so wie man es von Kräften kennt.
Dieser Summenpfeil (resultierender Pfeil) beschreibt nun einen Eigenzustand der schwachen Wechselwirkung.
Verstärken sich die beiden Pfeile, so beschreiben sie ein Elektronenneutrino, schwächen sie sich ab ein Myonenneutrino.
Beide Pfeile drehen sich aber unterschiedlich schnell (verschiedene Massenzustände), deshalb beschreiben sie abwechselnd ein Elektronen- und danach ein Myonenneutrino und wieder ein Elektronenneutrino usw.
Das nennt man eine Neutrinooszillation.
Auch die Übergangszustände kommen vor: Der Anteil des resultierenden Pfeiles in Richtung der "Elektronenneutrino-Achse" gibt an, mit welcher Wahrscheinlichkeit man bei einer Eigenschaftsmessung ein Elektronenneutrino finden würde. Diese Wahrscheinlichkeit ändert sich durch die unterschiedliche Drehung der Pfeile. Das sind die Neutrinooszillationen.
Ich weiß, dass das alles sehr abstrakt ist. Aber es gibt keine richtige Übertragung in unsere Alltagswelt. Neutrinos sind keine Pfeile, aber man kann alle Zustände der Elementarteilchen durch Pfeile beschreiben, sie liegen aber nicht in einem reellen Koordinatensystem sondern werden durch komplexe Zahlen charakterisiert.
Im nächsten Post werde ich die Neutrinooszillationen durch das zweite Bild, die Überlagerung von Wellen darstellen.
Aber: Neutrinos sind weder Pfeile noch Wellen. Niemand weiß, was sie "wirklich" sind...
Versprochen...zu den Aliens und der Antimaterie kommen wir noch...der Weg ist etwas steinig....
Alle Elementarteilchen tauchen in drei Familien oder Generationen auf, die sowohl in den leichten Elementarteilchen, den Leptonen als auch in den schweren Elementarteilchen, den Quarks auftreten.
 |
| atlas.uni.wuppertal.de |
Jede dieser Generationen zeichnet sich durch eine bestimmte Eigenschaft aus: Taueigenschaft, Myoneneigenschaft, Elektroneneigenschaft. Diese Eigenschaft kann auch von den zugehörigen leichten ungeladenen Leptonen, den Neutrinos, getragen werden. Was das ist wissen wir nicht...aber zur Wechselwirkung msüsen die jeweils gleichen Eigenschaften zusammen kommen: Ein Elektronenneutrino kann was mit einem Elektron anfangen, aber nichts mit einem Myon.
Und deshalb unterscheiden wir Elektronenneutrinos, Myonenneutrinos und Tauneutrinos.
Die Sonne erzeugt Elektronenneutrinos. Wie wir erfahren haben, kommen diese aber teilweise an der Erde als Myonen oder Tauneutrinos an. Sucht man nur nach Elektronenneutrinos von der Sonne, wird man somit zu wenig finden.
Zu den Generationen bei den Quarks kommen wir noch, ebenso zu den "Kraftteilchen" den Bosonen.
Man nennt die drei Neutrinos Elektronenneutrinos, Myonenneutrinos, Tauneutrinos, auch Eigenzustände der schwachen Wechselwirkung.
Aber das sind nicht die eigentlichen, in der Natur vorkommenden Neutrinos. Diese nennt man Neutrino 1, Neutrino 2 und Neutrino 3, bezeichnet sie als Massen- oder Energieeigenzustände.
Sie unterscheiden sich durch Unterschiede in ihrer sehr sehr kleinen Masse.
Wir betrachten nur die ersten beiden von ihnen.
Ich möchte zwei verschiedene Bilder erläutern, fangen wir mit dem Pfeilbild an.
Neutrino 1 und Neutrino 2 kann man durch unterschiedlich orientierte und lange Pfeile charakterisieren, die sich um ihren Endpunkt (beide Endpunkte liegen aufeinander) drehen können.
Beide Pfeile kann man nun addieren, so wie man es von Kräften kennt.
Dieser Summenpfeil (resultierender Pfeil) beschreibt nun einen Eigenzustand der schwachen Wechselwirkung.
Verstärken sich die beiden Pfeile, so beschreiben sie ein Elektronenneutrino, schwächen sie sich ab ein Myonenneutrino.
Beide Pfeile drehen sich aber unterschiedlich schnell (verschiedene Massenzustände), deshalb beschreiben sie abwechselnd ein Elektronen- und danach ein Myonenneutrino und wieder ein Elektronenneutrino usw.
Das nennt man eine Neutrinooszillation.
Auch die Übergangszustände kommen vor: Der Anteil des resultierenden Pfeiles in Richtung der "Elektronenneutrino-Achse" gibt an, mit welcher Wahrscheinlichkeit man bei einer Eigenschaftsmessung ein Elektronenneutrino finden würde. Diese Wahrscheinlichkeit ändert sich durch die unterschiedliche Drehung der Pfeile. Das sind die Neutrinooszillationen.
Ich weiß, dass das alles sehr abstrakt ist. Aber es gibt keine richtige Übertragung in unsere Alltagswelt. Neutrinos sind keine Pfeile, aber man kann alle Zustände der Elementarteilchen durch Pfeile beschreiben, sie liegen aber nicht in einem reellen Koordinatensystem sondern werden durch komplexe Zahlen charakterisiert.
Im nächsten Post werde ich die Neutrinooszillationen durch das zweite Bild, die Überlagerung von Wellen darstellen.
Aber: Neutrinos sind weder Pfeile noch Wellen. Niemand weiß, was sie "wirklich" sind...
Versprochen...zu den Aliens und der Antimaterie kommen wir noch...der Weg ist etwas steinig....
Keine Kommentare:
Kommentar veröffentlichen
Kommentar eingeben