Dazu gehört
Zu Besuch im japanischen Super-Kamiokande-Detektor (Teil 2)
In tiefen Stollen ehemaliger Bergwerke nahe der japanischen Alpen erforschen Wissenschaftlerteams mit Schweizer Beteiligung verschiedene Arten von Elementarteilchen. In den nächsten Jahren nehmen leistungsfähige Forschungsinstrumente den Betrieb auf, mit welchen die Wissenschaftler das Wesen der Neutrinos ergünden wollen. Die erhofften Ergebnisse könnten zur Lösung schwieriger Fragen in unserem Verständnis des Universums führen.
Bild: CHIPP, SwitzerlandZu Besuch im japanischen Super-Kamiokande-Detektor (Teil 1)
Kaum ein Elementarteilchen kommt im Universum häufiger vor als das schwer zu fassende Neutrino. Die Erforschung des fast masselosen Winzlings ist ein Schwerpunkt der aktuellen Elementarteilchenphysik. Den vielleicht wichtigsten Beitrag zum Verständnis des Neutrinos leistet seit gut zwanzig Jahren der japanische Super-Kamiokande-Detektor, an dem mehrere Schweizer Forschergruppen mitwirken. Ein Besuch im japanischen Bergland.
Bild: CHIPP, SwitzerlandWarum das halbe Universum fehlt
2012 wurde das Higgs-Teilchen durch das ATLAS- und das CMS-Experiment am CERN experimentell nachgewiesen. Seither wird gelegentlich behauptet, das Higgs sei der letzte noch fehlende Mosaikstein des Standardmodells der Teilchenphysik. „Das ist nicht ganz richtig!“, sagt Alain Blondel, Physikprofessor an der Universität Genf. Da ist nämlich noch das Neutrino, das in seiner heute bekannten Form nicht ins Standardmodell passt. Zu dem schwer fassbaren Teilchen machte vor kurzem eine aufsehenerregende Nachricht die Runde: Neue Erkenntnisse des T2K-Neutrino-Experiments in Japan liefern erste Hinweise für die Beantwortung einer zentralen Frage der moderenen Physik: Warum das Universum nur aus Materie besteht, während die zugehörige Antimaterie fehlt.
Bild: B. VogelMögliche Erklärung für die Dominanz der Materie über Antimaterie im Universum
Neutrinos und Antineutrinos – auch Geisterteilchen genannt, weil sie schwierig nachzuweisen sind – können sich ineinander umwandeln. Die internationale T2K Kollaboration fand nun erste Hinweise, dass die Dominanz der Materie über Antimaterie im Universum durch das unterschiedliche Umwandlungsverhalten der Neutrinos und Antineutrinos erklärt werden könnte. Dies ist ein wichtiger Meilenstein für das Verständnis des Universums. Ein Team von Teilchenphysikern der Universität Bern hat entscheidende Beiträge zum Experiment geleistet.