Neutrinophysik
Neutrinos sind gekennzeichnet durch ihre äußerst geringe Wechselwirkung. Trotzdem spielen sie eine zentrale Rolle in unserem Verständnis des Aufbaus der Materie aus kleinsten Teilchen sowie der fundamentalen zwischen ihnen wirkenden Kräfte. Neutrinos sind
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B. G. Teubner Stuttgart 1997
Prof. Dr. rer. nat. Norbert Schmitz Geboren 1933 in Schiefbahn (NRW); Studium an der Universitat Gettingen und der University of California, Berkeley; Promotion 1961 an der Universitat Munchen; Habilitation 1965 an der Technischen Universitat Munchen. Von 1962 bis 1969 Wissenschaftlicher Mitarbeiter, seit 1969 Wissenschaftliches Mitglied und seit 1971 Direktor am Max-Planck-Institut fUr Physik; seit 1971 Professor an der Technischen Universitat Munchen.
Die Deutsche Bibliothek - CIP-Einheitsaufnahme Schmitz, Norbert: Neutrinophysik / Norbert Schmitz. - Stuttgart: Teubner, 1997 (Teubner-Studienbiicher: Physik) ISBN-13: 978-3-519-03236-6 e-ISBN-13: 978-3-322-80114-2 DOl: 10.1007/978-3-322-80114-2
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© B. G. Teubner, Stuttgart 1997
Vorwort Die Neutrinophysik stellt eines der wichtigsten und aktuellsten Teilgebiete der modernen Teilchenphysik und Teilchenastrophysik dar; zahlreiche Wissenschaftler sind heute in der experimentellen und theoretischen Grundlagenforschung mit Neutrinos beschaftigt. Neutrinos, Teilchen mit ungewohnlichen Eigenschaften, treten an vielerlei Stellen in der Natur und im Laboratorium auf: in Kernreaktoren und an Teilchenbeschleunigern, wo sie u.a. zur Erforschung der inneren Zusammensetzung der Materie aus Quarks dienen; beim radioaktiven Kernzerfall; in der Kosmischen Strahlung und Erdatmosphare, wo sie extrem hohe Energien erreichen konnen; in den astrophysikalischen Prozessen in Sternen und Galaxien, z.B. bei der thermonuklearen Energieerzeugung im Innern der Sonne oder beim Abtransport der bei einem Supernova-Sternkollaps freiwerdenden gewaltigen Gravitationsenergie; in der Kosmologie, wo sie maBgeblich beteiligt waren an der Entwicklung des Universums in seinen friihesten Anfangen unmittelbar nach dem Urknall und wo sie Kandidaten fUr einen Teil der fehlenden Dunklen Materie im Weltall sind. Neutrinos, die nach heutiger Kenntnis in drei verschiedenen Arten auftreten, spielen eine zentrale Rolle im Aufbau unserer Materie aus kleinsten Teilchen sowie in den physikalischen Theorien, die die fundamentalen Krafte zwischen diesen Teilchen beschreiben. Manche Eigenschaften der Neutrinos sind heute noch unbekannt; insbesondere weiB man immer noch nicht, ob sie eine von Null verschiedene Masse besitzen. Dieses Buch solI eine umfassende und - so hoffe ich - verstandliche Einfiihrung in die Neutrinophysik und Neutrinoastrophysik geben; es stellt den gegenwartigen Stand der Forschung sowie die noch offenen Fragen und zukiinftigen Experimente dar. Das Buch basiert auf einer langjahrigen Beschaftigung mit Neutrinos, u.a. in Experimenten am CERN (Genf) und am Fermilab (USA), auf internationalen Konferenzen und Schulen sowie in Vorle
