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Takaaki Kajita und Arthur McDonald : Physik-Nobelpreis für Erforscher der Geisterteilchen

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Sie wiesen nach, dass Neutrinos eine Masse besitzen: Der Physik-Nobelpreis geht an Takaaki Kajita und Arthur McDonald.

shz.de von
erstellt am 06.Okt.2015 | 12:49 Uhr

Stockholm | Der Nobelpreis für Physik geht in diesem Jahr an den Japaner Takaaki Kajita und den Kanadier Arthur McDonald für den Nachweis, dass Neutrinos eine Masse besitzen. Das teilte die Königlich-Schwedische Akademie der Wissenschaften am Dienstag in Stockholm mit. Die höchste Auszeichnung für Physiker ist mit umgerechnet etwa 850.000 Euro (acht Millionen Schwedischen Kronen) dotiert.

Am Montag war der diesjährige Medizin-Nobelpreis an die Chinesin Youyou Tu, den gebürtigen Iren William Campbell und den Japaner Satoshi Omura gegangen. Die drei Forscher haben effektive Wirkstoffe gegen Parasiten-Infektionen wie Malaria und Flussblindheit entdeckt. Die feierliche Überreichung der Auszeichnungen findet traditionsgemäß am 10. Dezember statt, dem Todestag des Preisstifters Alfred Nobel. Im vergangenen Jahr hatten die gebürtigen Japaner Isamu Akasaki, Hiroshi Amano und Shuji Nakamura den Physik-Nobelpreis für die Entwicklung blau leuchtender Dioden erhalten. Diese ermöglichen helle und energiesparende Lichtquellen.

„Der diesjährige Preis handelt von Zustandsveränderungen von einigen der am reichlichsten vorhandenen Bewohner des Universums“, sagte Göran Hansson, Generalsekretär der Akademie. Die Ergebnisse der beiden Wissenschaftler seien der Schlüssel für die Experimente gewesen, bei denen gezeigt wurde, dass Neutrinos ihre Zustände verändern können, hieß es in der Begründung. Diese Metamorphosen wiederum seien ohne Masse nicht möglich. „Für über ein halbes Jahrhundert haben wir gedacht, dass Neutrinos keine Masse haben“, sagte Nobeljurorin Olga Botner. „Jede Sekunde passieren Milliarden von Neutrinos unseren Körper.“

Neutrinos sind ultraleichte Elementarteilchen, die so mühelos Materie durchdringen, dass sie kaum messbar sind, und die daher auch Geisterteilchen genannt werden. Zahllos durchströmen sie das All und durchsieben uns zu jeder Sekunde mit nahezu Lichtgeschwindigkeit, erklärt der Physiker sagt Hendrik Seitz-Moskaliuk, der die Teilchen in Karlsruhe erforscht. Es bestehe keine Gefahr: „Weil die Neutrinos nicht elektrisch geladen sind, gehen sie einfach durch uns hindurch.“ Deshalb lassen sich die geisterhaften Elementarteilchen trotz ihrer Unzahl auch nur schwer aufspüren. Neutrinos entstünden ständig von neuem, etwa in der Sonne, erläutert Seitz-Moskaliuk.

Zu wissen, wie groß die Masse eines einzelnen Neutrinos ist, könnte helfen, die großen Fragen der Astronomie zu beantworten. Wie entstand alles aus nichts? Was geschah nach dem Urknall? Wie entwickelte sich der Kosmos in seine heutige Form? Für diese weiteren Forschungen lieferten Takaaki Kajita und Arthur McDonald den Grundstein. Neutrinos werden auch zur Beobachtung von kosmischen Objekten und Ereignissen jenseits unseres Sonnensystems genutzt. Sie sind die einzigen bekannten Teilchen, die von interstellarer Materie nicht deutlich beeinflusst werden.

Diese Eigenschaft könnte sie irgendwann einmal in der Datenübermittlung nützlich machen: Forschern der University of Rochester und North Carolina State University ist es 2012 zum ersten Mal gelungen, eine Nachricht mit Hilfe von Neutrinos durch feste Materie zu senden. Ein Protonenbeschleuniger erzeugte einen Neutrinostrahl, welcher 100 Meter unter der Erde von einem Neutrinodetektor erfasst wurde.

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