News: Zwei Arten von Neutrino-Verwandlungen
Gemäß der so genannten Vakuum-Oszillation verwandeln sich Neutrinos auf ihrer Reise von der Sonne zur Erde. Der anderen Theorie zufolge, die nach ihren Entwicklern Stanislaw Mikheyev, Aleksey Smirnov und Lincoln Wolfenstein MSW-Theorie genannt wird, wandelt die Sonne selbst mindestens die Hälfte der Elektron-Neutrinos in Myon-Neutrinos um, was Physiker als Materie-Effekte bezeichnen. Die Physik der Oszillationen, also der Umwandlungen, ist die Grundlage für beide Theorien. Aber welcher Effekt dominiert, hängt von Parametern ab, die es erst noch zu bestimmen gilt.
Ist der Massenunterschied zwischen den verschiedenen Neutrinos klein, ist die Wahrscheinlichkeit größer, dass Vakuum-Oszillationen stattfinden. Sonst verhält es sich umgekehrt. Bisher haben Berechnungen entweder die eine oder die andere Erklärung vorausgesetzt. Doch Alexander Friedland von der University of California in Berkeley hat jetzt gezeigt, dass sich beide in einem wichtigen Bereich überschneiden. In seinen Simulationen ergaben sich aus den Daten mehrerer Neutrino-Observatorien unterschiedliche Ergebnisse, je nachdem, ob sie von nur von Vakuum-Oszillationen ausgingen oder beide Effekte kombinierten. Außerdem wies Friedland nach, dass die meisten Forscher unsauber gearbeitet haben, indem sie einen Bereich eines Neutrino-Parameters, des so genannten Mischungswinkels, nicht beachtet haben.
"Die ersten Forscher in dem Gebiet wussten, dass es diesen Bereich gibt", sagt Friedland. "Aber die meisten haben es allmählich vergessen", weil sich die Forschungsgruppen in der Regel auf eine einzige Theorie konzentrierten. John Bahcall vom Institute for Advanced Study in Princeton sagt, dass Neutrino-Physiker diesen Aspekt in Berechnungen über Vakuum-Oszillationen nicht mehr vernachlässigen sollten. Manche astrophysikalischen Phänome sollten nun leichter zu verstehen sein, während andere Gebiete von der Entdeckung weniger betroffen wären. Doch solange nicht mehr neue Daten zu Verfügung stehen, werden Forscher die wahre Natur der Neutrino-Oszillationen nicht wirklich verstehen können.
Siehe auch
- Spektrum Ticker vom 8.6.1998
"Die Masse macht's" - Spektrum der Wissenschaft 10/99, Seite 44
"Der Neutrinomasse auf der Spur"
(nur für Heft-Abonnenten online zugänglich) - Spektrum der Wissenschaft 8/98, Seite 14
"Neutrinomasse nachgewiesen?"
(nur für Heft-Abonnenten online zugänglich)
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