A Closer Look
Neutrinos wurden erst 1955 beobachtet, etwa ein Vierteljahrhundert nachdem der Physiker Wolfgang Pauli ihre Existenz aus theoretischen Gründen erstmals vermutet hatte. Pauli untersuchte bestimmte radioaktive Zerfallsprozesse, den so genannten Betazerfall, von dem heute bekannt ist, dass er den Zerfall eines Neutrons in ein Proton und ein Elektron beinhaltet. Eine bestimmte Menge an Energie, die bei diesen Prozessen verloren ging, konnte nicht erklärt werden. Pauli schlug vor, dass die Energie von einem sehr kleinen, elektrisch neutralen Teilchen weggetragen wurde, das nicht nachgewiesen werden konnte. (Ursprünglich wollte er das Teilchen Neutron nennen, veröffentlichte den Vorschlag aber nicht, und ein paar Jahre später wurde das Teilchen, das wir heute als Neutron kennen, entdeckt und benannt. Der italienische Physiker Enrico Fermi prägte dann den Begriff Neutrino, was auf Italienisch „kleines Neutron“ bedeutet). Neutrinos sind schwer nachweisbar, weil ihre Masse, wenn sie denn überhaupt eine haben, extrem gering ist und sie keine elektrische Ladung besitzen; ein wenige Lichtjahre dicker Eisenbrocken würde nur etwa die Hälfte der Neutrinos absorbieren, die auf ihn treffen. Dennoch können Neutrinos nachgewiesen werden, und man hat drei verschiedene Typen unterschieden, von denen jeder mit einem bestimmten Lepton (dem Elektron, dem Myon und dem Taon) assoziiert ist, mit dem er oft in Wechselwirkungen mit der schwachen Kraft gepaart ist. Jüngste Analysen von Neutrinos, die von der Sonne ausgestrahlt werden, legen nahe, dass sich jede Art von Neutrino in einem Prozess der Neutrino-Oszillation spontan in eine der anderen verwandeln kann, was wiederum aus theoretischen Gründen voraussetzen würde, dass Neutrinos Masse haben. Wenn dies der Fall ist, dann könnte ihre Häufigkeit trotz ihres geringen Gewichts tatsächlich bedeuten, dass Neutrinos wesentlich zur Gesamtmasse des Universums beitragen.