Wie brennt die Sonne? Welche Eigenschaften haben Neutrinos, die sogenannten Geisterteilchen? Und was ist die dunkle Materie? Diesen und weiteren Fragen zum Verständnis unseres Universums wird der kanadische Teilchenforscher Arthur McDonald in einem öffentlichen Vortrag in englischer Sprache am 28. Juni um 19 Uhr im Hörsaalzentrum der TU Dresden auf den Grund gehen.

Arthur McDonald wurde im Jahr 2015 mit dem Nobelpreis für Physik ausgezeichnet. Er teilt sich den Preis mit Takaaki Kajita aus Japan. Beiden Forschern war es unabhängig voneinander in groß angelegten Experimenten gelungen nachzuweisen, dass Neutrinos eine Masse besitzen. Neutrinos sind, neben den Lichtteilchen (Photonen), die am häufigsten vorkommenden Teilchen im Universum. Pro Sekunde strömen viele Milliarden von ihnen ohne jede Wechselwirkung durch unseren Körper, weshalb sie auch oft als Geisterteilchen bezeichnet werden.

2001 konnten McDonald und seinem Team am Sudbury Neutrino Observatory (SNO), einem zwei Kilometer unter der Erde in einer alten Nickelmine gelegenen Labor, nachweisen, dass einige Neutrinos, die von der Sonne auf die Erde kommen, auf dem langen Flug ihren eigenen Zustand oder, wie die Physiker es nennen, ihre Generation geändert haben. Dieses Phänomen wird als Neutrino-Oszillation bezeichnet.

Der SNO-Detektor war ein riesiger, kugelförmiger Tank, der mit tausend Tonnen schwerem Wasser gefüllt war. So gut abgeschirmt von der kosmischen Strahlung, waren Neutrinos nahezu die einzigen Teilchen, die ungehindert bis in den Tank vordringen konnten. Darin wurden alle drei Generationen von Neutrinos, die Elektron-, Myon- und Tau-Neutrinos, erstmalig in ihrer Gesamtzahl gemessen. Dem SNO-Forscherteam gelang damit ein entscheidender Durchbruch: Erstmals konnte die zuvor theoretisch berechnete Gesamtzahl der in der Sonne durch Kernverschmelzung entstandenen Elektron-Neutrinos bestätigt werden. Bei allen vorherigen Experimenten war stets eine Diskrepanz zwischen Erwartung und Messung aufgetreten, weil immer nur eine Art von Neutrinos gemessen wurde. Da nun aber die Gesamtzahl aller drei Neutrino-Generationen im Detektor mit dem in der Theorie berechnetem Wert der in der Sonne entstandenen Elektron-Neutrinos übereinstimmte, hatten McDonald und sein Team die Neutrino-Oszillation nachgewiesen. Außerdem zeigt die Fähigkeit zur Umwandlung gleichzeitig, dass die Teilchen eine Masse, sei diese auch noch so minimal, besitzen.

Prof. Kai Zuber vom Institut für Kern- und Teilchenphysik der TU Dresden war Teil des SNO-Forscherteams und arbeitet derzeit auch am Nachfolgeexperiment SNO+ mit. Von ihm stammte die Idee, Arthur McDonald für die Reihe „Nobelpreisträger zu Gast an der TU Dresden“ einzuladen. Prof. Zuber freut sich sehr über McDonalds Besuch, denn er weiß, wie vielbeschäftigt der Nobelpreisträger ist. „Dass Art McDonald extra für einen einzigen Tag kommt, zeigt mir, dass er meinen Beitrag zum SNO - Experiment wertschätzt. Das ist für mich eine Ehre. Er wäre wohl nicht für jeden für einen Tag über den Atlantik geflogen…“ freut sich Zuber. Besonders stolz ist er, dass Arthur McDonald auch zum Richtfest des Beschleunigerlabors im Felsenkeller Dresden anwesend sein wird. Hier hat sich für Prof. Zuber und seinen Kollegen Daniel Bemmerer vom HZDR ein Traum erfüllt. Genau wie Arthur McDonald in Kanada, wollen die beiden Forscher zukünftig auch in Dresden untertage neue Antworten auf die Fragen unseres Universums finden.

Weitere Information sowie die Anmeldung zum öffentlichen Vortrag „A Deeper Understanding of our Universe from 2 km Underground“ von Arthur McDonald finden Sie unter https://tu-dresden.de/mn/nobel. Beginn ist um 19 Uhr im Audimax des Hörsaalzentrums.

Informationen für Journalisten:
Prof. Clemens Kirschbaum
Tel.: +49 (0) 351 463-37512

Prof. Kai Zuber
Tel.: +49 (0) 351 463-42250