Neutrinos: Geisterteilchen, die durch die Erde fliegen
Über diese App
Rund 65 Milliarden Sonnenneutrinos fliegen jede Sekunde durch einen Quadratzentimeter: Licht bleibt im Daumen stecken, Neutrinos fliegen hindurch, und selbst die ganze Erde hält nur etwa eines von hundert Milliarden auf. Dazu die Himmelskarte der Neutrinoquellen: diffuser Fluss 2013, Blazar TXS 0506+056, NGC 1068 und die Milchstraße.
Mit Erklärmodus: Ein KI-Tutor führt dich durch die App, zeigt in der Szene, worauf es ankommt, und beantwortet deine Fragen.
Worum es geht
Neutrinos sind elektrisch neutrale, fast masselose Elementarteilchen, die nur die schwache Wechselwirkung spüren. Die Sonne erzeugt sie bei der Kernfusion in riesiger Zahl: An der Erde kommen rund 65 Milliarden pro Quadratzentimeter und Sekunde an, tags von oben, nachts durch die Erde. Weil sie so selten mit Materie reagieren, durchqueren sie Körper, Gebäude und den ganzen Planeten fast ungehindert. Das macht sie zu idealen Boten aus dem All, aber auch extrem schwer nachzuweisen.
Was die App zeigt
Im Szenario Durchflug strömen Licht und Neutrinos aus der Sonne auf einen Daumen oder auf die ganze Erde. Das Licht bleibt an der Oberfläche hängen, die Neutrinos fliegen weiter. Ein logarithmisches Zählwerk zählt für eine Säule von einem Quadratzentimeter, wie viele durchfliegen und wie viele hängen bleiben: bei der Erde etwa eines von hundert Milliarden. Die Himmelskarte in galaktischen Koordinaten zeigt die Entdeckungen des IceCube-Detektors: den diffusen kosmischen Fluss 2013, den Blazar TXS 0506+056 (2017/18), die Galaxie NGC 1068 (2022) und die Milchstraße (2023).
Selbst ausprobieren
Wechsle zwischen Daumen und Erde und lass die Zeit im Zeitraffer laufen: Der linke Balken wächst in die Billionen, der rechte kaum. Blende das Licht aus, um nur die Neutrinos zu sehen. Auf der Himmelskarte ziehst du den Regler von 2010 bis 2024 und siehst, wie die Quellen nacheinander auftauchen. Ein Tipp auf eine Quelle zeigt Jahr, Entfernung und Art des Nachweises. Die Zahlen sind Größenordnungen aus einem einfachen Modell.
Häufige Fragen
- Wie viele Neutrinos fliegen durch meinen Körper?
- Von der Sonne kommen an der Erde rund 65 Milliarden Neutrinos pro Quadratzentimeter und Sekunde an. Durch einen Daumennagel sind das etwa 65 Milliarden pro Sekunde, durch den ganzen Körper viele Billionen. Fast alle fliegen ungehindert weiter, tags wie nachts.
- Warum können Neutrinos durch die Erde fliegen?
- Neutrinos tragen keine elektrische Ladung und spüren nur die schwache Wechselwirkung, deren Reichweite winzig ist. Ein Sonnenneutrino, das die ganze Erde durchquert, bleibt nur mit einer Wahrscheinlichkeit von etwa eins zu hundert Milliarden hängen.
- Woher kommen kosmische Neutrinos?
- IceCube fand 2013 die ersten hochenergetischen Neutrinos aus dem All. Einzelne Quellen sind der Blazar TXS 0506+056 (2017/18), die aktive Galaxie NGC 1068 (2022) und die Ebene der Milchstraße (2023). Der größte Teil des Flusses lässt sich noch keiner Quelle zuordnen.
- Was kann ich in der Neutrino-App ausprobieren?
- Du lässt Sonnenneutrinos durch einen Daumen oder die Erde fliegen, vergleichst sie mit Licht, liest im Zählwerk ab, wie viele hängen bleiben, und spielst auf der Himmelskarte die Entdeckungen von 2013 bis 2023 ab.
Fach: Physik
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