Leuchtspuren im Eis
Seit 2011 machen Astroteilchen-Forscher Jagd auf hochenergetische Neutrinos, die bei etwa 10 Giga-Eektronenvolt beginnen und bis in den Bereich von Peta-Elektronenvolt hinauf reichen. Zum Stand der Forschung präsentiere ich in dieser Reportage vor allem, wo Neutrinos herkommen, wie sich atmosphärische Neutrinos von kosmischen Neutrinos unterscheiden, welches Forschungs-Setting für den Nachweis erforderlich ist und wie die unterirdische Messanlage von IceCube ins Eis gebaut wurde. In der noch folgenden zweiten Sendung geht es vor allem um die neuen Erkenntnisse für die Astrophysik, die durch die Astroteilchen-Forschung erzielt wurden.
Die massearmen Neutrinos sind für den Astrophysiker schon lange höchst interessante Elementarteilchen, auch wenn ihnen nachzuspüren ausgesprochen schwierig ist. Man muss sie erst einmal entdecken. Doch genau das ist für den Himmelskundler ein echter Problemfall. Denn Neutrinos haben anders als elektromagnetische Wellen keine Ladung und interagieren daher nur schwach mit anderer Materie. Für uns bleiben sie quasi unsichtbare Geisterteilchen. Der Nachweis eines Neutrinos ist deshalb immer ein Glücksfall, der sich nur dann ereignet, wenn eines von Millionen Teilchen auf einen Atomkern trifft. Dann entfaltet diese Mini-Kollision eine beachtliche Kettenreaktion physikalischer Prozesse, bei der ein Myon entstehen kann, das mit hoher Geschwindigkeit durch den Raum fliegt und dabei in blauem Licht ganz schwach leuchtet. So gibt ein Neutrino zumindest indirekt einen Nachweis seiner Existenz, denn mit dieser nur Mikrosekunden andauernden Lichtspur ist der Astrophysiker in der ihm vertrauten Welt der Photonen und ihrer Detektoren, wenn, ja, wenn er in der Lage ist, dieses singuläre Phänomen zu finden!
Genau das war die Aufgabe, der sich das internationale Mega-Projekt IceCube Anfang des Jahrtausends stellte. Klar, dass es zuerst einmal einer besonders großen Anlage bedarf, will man statistisch überhaupt eine Chance haben, einen dieser äußerst seltenen Fälle häufiger beobachten zu können – genauer gesagt: Das Neutrino-Observatorium sollte ein Volumen von mindestens einem Kubik-Kilometer haben und dort aufgebaut werden, wo möglichst wenig Störstrahlung hinkommt, tief unter der Erde also. Andererseits müssen aber die schwachen optischen Spuren auch zu messen sein. Der Astroteilchenphysiker spricht von einem transparenten Medium, das er braucht, am besten dicht gepacktes Eis in einigen tausend Metern Tiefe.
Zwischen 2005 und 2010 wurden in der Antarktis mit Heißwasser insgesamt 86, jeweils zweieinhalb Kilometer tiefe Löcher in das Eis geschmolzen. Ihr Durchmesser: knapp 60 Zentimeter. Darin wurden anschließend sogenannte Strings versenkt, Kabelstränge mit integrierten Daten- und Energieleitungen. In einem Abstand von 16 Metern tragen sie Glaskapseln mit Photo-Sensoren. Insgesamt besteht die Anlage aus mehr als fünftausend Stück dieser Detektor-Module.
Innerhalb eines Tages wurde der hundert Meter lange Sensorstrang auf eine Tiefe zwischen 2,5 und 1,5 Kilometern unterhalb der eisigen Oberfläche abgesenkt . Alles musste dabei sehr schnell gehen, denn das Wasser in den Schmelzlöchern friert rasch wieder zu und verschließt dann die Strings für immer im transparenten Eis. Eine Wartung der Sensoren, deren Lebenserwartung bei mehr als zwanzig Jahren liegt, ist übrigens nicht möglich. Das macht die Entwicklung der IceCube-Technologie jener von Satelliten sehr ähnlich. In beiden Fällen ist die Zuverlässigkeit über viele Jahre hinweg eine zentrale Systemanforderung.
Die im Kosmos allgegenwärtigen Neutrinos haben ganz unterschiedliche Energien und entstehen an vielen Orten, immer als eine Art Abfallprodukt von Kernprozessen: beispielsweise in Sternen wie der Sonne. Sie kommen aber auch von weit entfernten gigantischen Schwarzen Löchern im Zentrum von Galaxien zu uns – dann besonders hochenergetisch. Neutrinos können sogar aus dem Erdinneren kommen, wo sie bei den Prozessen im metallischen Kern entstehen.
In der unterirdischen Forschungsanlage im italienischen Gran-Sasso-Massiv werden Neutrinos im internationalen Projekt Borexino übrigens schon seit 2007 untersucht. 2010 wurde hier das erste Neutrino aus dem Erdinneren nachgewiesen. Wissenschaftlicher Schwerpunkt dieses Projektes war jedoch die Untersuchung von Neutrinos aus der Sonne. Pro Quadratzentimeter erreichen die Erde jede Sekunde rund 100 Milliarden Neutrinos. Doch die kann können die Detektoren von IceCube gar nicht sehen. Denn ihre Energie liegt weit unterhalb des Bereichs von Mega-Elektronenvolt. IceCube ist ausschließlich auf die hochenergetischen Neutrinos spezialisiert, die bei 10 Giga-Elektronenvolt beginnen und bis zum Bereich von Peta-Elektronenvolt reichen können. Rund 100 Milliarden solch hochenergetischer Neutrinos schießen jedes Jahr durch das Observatorium im Untergrund der Antarktis. Geschätzt 50.000 davon kollidieren untertage mit einem der dicht gepackten Wassermoleküle.
Im Untergrund entsteht täglich ein gewaltiger Datenberg, in dem sich auch die Daten der Leuchtspuren von Neutrinos verstecken. Es ist die diffizile Aufgabe von Algorithmen, die direkt vor Ort in der Forschungsstation am Südpol auf einem Computer-Cluster rechnen, daraus sinnvolle Muster zu extrahieren. Sobald ein derartiges Ergebnis gefunden und als kosmisches Neutrino identifiziert wurde, alarmiert die Rechenanlage die Wissenschaftler. Erst am Schluss dieses Prozesses entstehen daraus dann diese vom restlichen Datenrauschen bereinigten Visualisierungen.
Bei den hochenergetischen Neutrinos sind die sogenannten atmosphärischen Neutrinos besonders häufig. Ihre Ursache liegt zwar im Kosmos, allerdings entstehen sie erst direkt vor unserer Haustüre, in der irdischen Atmosphäre. Denn sie sind ein Derivat einer anderen Art von Astroteilchen: der kosmischen Teilchen-Strahlung aus hochenergetischen Protonen. Treffen diese auf die Erdatmosphäre, zerfallen sie zu mächtigen Teilchenschauern, dabei bilden sich in der Atmosphäre auch zahlreiche Neutrinos.
IceCube-Forscher faszinieren vor allem die noch höherenergetischen Neutrinos, die tatsächlich aus dem tiefen Weltall zu uns reisen. Denn sie lassen dank des integrierten Gedächtnisses ihrer Herkunft Rückschlüsse auf ihren Ursprungsort zu. Doch sie sind im Vergleich sehr selten. Von den jährlich rund tausend rekonstruierten Neutrino-Leuchtspuren konnten die IceCube-Forscher bisher nur zehn der Kategorie Weltraum-Reisende zuordnen.
Inzwischen arbeiten die Astroteilchen-Forscher am Ausbau der Anlage. Mit dreißig Millionen Dollar wird vom DESY in Hamburg eine zweite Generation von siebenhundert Detektoren gebaut – und zwar in zwei unterschiedlichen Technologien. Sie sollen an sieben ergänzenden Strängen in ihrem eisigen Bestimmungsort zentral in der Anlage eingefroren werden. Mit ihnen können die IceCube-Physiker die Leuchtspuren im Eis mit besserer Auflösung als bisher sehen. Aber nicht nur das. Denn gleichzeitig dienen der Neutrino-Collaboration diese Detektoren als Testfeld für eine schon anvisierte, wenn auch nicht bewilligte Neudimensionierung des antarktischen Neutrino-Labors. Denn, so sagen uns die Astroteilchen-Physiker, auch nach dem Ende der erwarteten Lebenszeit um 2030 herum wird die Wissenschaft ein Neutrino-Labor im eisigen Untergrund der Antarktis brauchen, um die Erforschung der Geisterteilchen weiter voranzutreiben. Denn die weisen der Himmelskunde des Hochenergie-Universums einen ganz neuen Weg.
Bei diesem Text handelt es sich um eine bearbeitete Fassung des Sprechertextes zum oben präsentierten Video, das auch zahlreiche Statements von dem Astroteilchen-Physiker Prof. Dr. Marek Kowalski enthält, der auch Mitglied im Board von IceCube ist.
Susanne Päch schrieb (27. August 2019):
> […] hochenergetische Neutrinos, die bei etwa 10 Giga-Eektronenvolt beginnen
Die insbesondere in der Teilchenphysik gebräuchliche Energieeinheit “Elektronvolt“, abgekürzt “eV“, ergibt sich durch Nacheinanderschreiben bzw. -sprechen der beiden Wörter “Elektron” (repräsentativ für die Ladung eines Elektrons bzw. für eine Elementarladung, Abkürzung “e”) und “Volt” (der SI-Einheit der elektrischen Potentialdifferenz, kurz “V”).
Es handelt sich bei dieser Wortverbindung nicht um eine echte Wordkomposition
(mit der man etwa “das Volt eines/jedes Elektrons”, oder “jemand, dessen Volt ein Elektron hat” bezeichnen würde);
und sie enthält folglich keinen Fugenlaut.
> Neutrinos haben anders als elektromagnetische Wellen keine Ladung und interagieren daher nur schwach mit anderer Materie.
Elektromagnetische Wellen tragen ebenfalls keine elektromagnetische Ladung.
Und die Wechselwirkungen zwischen Trägern der sogenannten “(elektro-)schwachen Ladung”, also z.B. zwischen (links-händigen) Neutrinos und anderer Materie, sind von vergleichsweise geringem Wirkungsquerschnitt gekennzeichnet; sind also vergleichweise “selten”, aber im Eintrittsfalle doch mehr oder weniger “heftig”.
@Frank Wappler: der von ihnen erwähnte kleine Wirkungsquerschnitt der Neutrinos entsteht dadurch, dass Neutrinos nur mit der schwachen Wechselwirkung mit anderen Teilchen interagieren – und die schwache Wechselwirkung ist wirklich schwach und äusserst kurzreichweitig wie folgendes Zitat aus der Wikipedia zeigt: Die elektromagnetische ist ca. 10^11 Mal, die starke Wechselwirkung ca. 10^13 Mal stärker als die schwache Wechselwirkung. .. Die schwache Kraft hat nur eine extrem kurze Reichweite unterhalb eines Atomkernradiusses.
Naiv stelle ich mir das so vor: Nur wenn ein Neutrino einen Atomkern genau trifft ist mit einer Interaktion zu rechnen. Ein Atomkern ist aber etwa 10‘000 Mal kleiner als ein Atom (mit Hülle).
Fragen und Anmerkungen zu den errechneten “Geisterteilchen”
1. Zum Folgenden:
“….IceCube-Forscher faszinieren vor allem die noch höherenergetischen Neutrinos, die tatsächlich aus dem tiefen Weltall zu uns reisen. Denn sie lassen dank des integrierten Gedächtnisses ihrer Herkunft Rückschlüsse auf ihren Ursprungsort zu.”(Zitatende)
Man erkläre mir bitte die Art und Weise, was das genau mit dem “integrierten Gedächtnis” auf sich hat und wie genau man eigentlich die Herkunftsrichtung eines Neutrinos feststellt. (Ich habe diese Frage letztes Jahr schon einmal anlässlich eines ähnlichen “Spektrum- Artikels gestellt und keine (zumindest für mich)sehr zufriedenstellende Antwort erhalten. Ich glaube, man hat mich auf einen später erscheinenden Print- Artikel verwiesen).
2. Zum Folgenden:
“..Im Untergrund entsteht täglich ein gewaltiger Datenberg, in dem sich auch die Daten der Leuchtspuren von Neutrinos verstecken. Es ist die diffizile Aufgabe von Algorithmen, die direkt vor Ort in der Forschungsstation am Südpol auf einem Computer-Cluster rechnen, daraus sinnvolle Muster zu extrahieren. Sobald ein derartiges Ergebnis gefunden und als kosmisches Neutrino identifiziert wurde, alarmiert die Rechenanlage die Wissenschaftler. Erst am Schluss dieses Prozesses entstehen daraus dann diese vom restlichen Datenrauschen bereinigten Visualisierungen…. “Zitatende)
Es ist also so , dass Algorithmen auf einem Computer- Cluster auf geheimnisvolle Weise versuchen, daraus erst einmal irgendwelche Muster zu erraten, die in Bezug auf Neutrinos irgendwie Sinn machen könnten. Diese müssen dann erst noch auf nicht näher erklärte Weise “bereinigt” das heißt vom sie umgebenden Datenrauschen unterschieden werden? Worauf die Algorithmen daran angelehnt oder daraus abgeleitet zum Schluss dann ein “Signal” generieren, dem die Forscher dann die Bezeichnung “Kosmisches Neutrino” verleihen.
Es handelt sich also um ein (etwa) dreifach (!) indirektes Verfahren mit allerlei rechnerischer und sonstiger “Raterei”.
Eine in der Tat knallharte empirische Beweisführung für die Existenz von (kosmischen) Neutrinos.
Oft wird ja auch behauptet ,dass diese mit LG unterwegs wären und gleichzeitig mit den Gravi- Wellen bei uns ankämen, wenn sie aus einem kosmischen Mega- Explosionsereignis stammen.
Wie aber verträgt sich das mit dem (erst später) posulierten “Masse-Aspekt” dieser Geisterteilchen?
Grenzt da Vieles nicht (tatsächlich) schon fast an Esoterik? (-:
@little louis: Nun, so weit ich weiß, ist nicht nur bei den Neutrinos, sondern auch bei vielen anderen Forschungsbereichen -z.B: Schwarze Löcher oder Gravitationswellen, um im einschlägigen Bereich zu bleiben – das, was wir erkennen, ein hochgradiges Konstrukt algorithmischer Prozesse. Insofern ist das aus meiner Sicht nichts Ungewöhnliches. Anders gesagt: Aus dieser Perspektive können Sie praktisch jede Forschung am Rande unserer Erkenntnis in die Nähe von Esoterik rücken. Die Algorithmen raten natürlich nicht, sondern folgen Modellen, die die Wissenschaftler entwickelt haben. Das schließt natürlich nicht aus, dass die Modelle falsch sein können. Daher werden sie immer wieder an den Beobachtungsdaten validiert und auch angepasst. Wissenschaftliche Forschungsergebnisse in Frage zu stellen, ist daher natürlich immer erlaubt. Aber Esoterik und Geheimwissenschaften sind da nicht im Spiel, und ich finde auch, dass es bedenklich ist, diese Forschungen in solche Richtung zu drängen, weil das den Blick auf tatsächlich esoterische Aktivitäten reichlich verstellt.
@ Frank Wappler: Sorry für den Fauxpas mit der Fuge! 🙂
Martin Holzherr schrieb (28.08.2019, 22:09 Uhr):
> […] die schwache Wechselwirkung ist wirklich schwach
Entsprechend der zeitgenössischen Physik-Terminologie meint “Stärke einer Wechselwirkung” insbesondere Werte der jeweiligen https://de.wikipedia.org/wiki/Kopplungskonstante
und im Rahmen der elektro-schwachen (GWS-)Theorie ergibt sich dabei der folgende Zusammenhang zwischen elektromagnetischer Kopplungskonstante (Feinstrukturkonstante) alpha_em
und schwacher Kopplungskonstante alpha_weak:
alpha_em = alpha_weak * (Sin[ theta_W ])^2 =~= alpha_weak * 0,2223
vgl. https://de.wikipedia.org/wiki/Weinbergwinkel
> […] Zitat aus der Wikipedia […]:
> »Die elektromagnetische ist ca. 10^11 Mal […] stärker als die schwache Wechselwirkung. …«
Diese Abschätzung betrifft konkret Verhältnisse von Wirkungsquerschnitten bestimmter (Streu- bzw. Zerfalls-)Prozesse, bei deren Berechnung das Quadrat des Verhältnissen der Massen des Elektrons und eines Eichbosons der elektro-schwachen Wechselwirkung eine wesentliche Rolle spielt; z.B.
(m_e / m_W)^2 =~= (0,511 MeV / 80,4 GeV)^2 =~= 4 * 10^(-11).
Das, was im alltäglichen Sprachgebrauch mit “Stärke” bzw. “Schwäche” assoziiert sein mag, nämlich (wiederum in Physik-Fachbegriffen) “Kraft” (die durch Wechelwirkung ausgeübt wird) oder “Impulsveränderung” (durch Wechselwirkung), ist durch die Art der Wechselwirkung nicht grundsätzlich bestimmt oder eingeschränkt. Im beschriebenen Bereich der Energie einfallender Neutrinos von 10 GeV und noch wesentlich mehr, werden durch schwache Wechselwirkung oft nachweislich “inelastische Prozesse” ausgelöst, d.h. es wird ein erheblicher (Impuls- bzw.) Energie-Anteil vom Neutrino auf “das Eis” übertragen.
> Naiv stelle ich mir das so vor: Nur wenn ein Neutrino einen Atomkern genau trifft ist mit einer Interaktion zu rechnen […]
Diese naive Schätzung ist um ca. den Faktor
1 / (10’000 * 10^(-11)) = 10^7
zu hoch …
@ Susanne Päch und zu:
“….Das schließt natürlich nicht aus, dass die Modelle falsch sein können. Daher werden sie immer wieder an den Beobachtungsdaten validiert und auch angepasst. ..” (Zitatende)
Die eventuell falschen Modelle werden also “immer wieder” an genau den “Beobachtungen” “validiert”, die man zuvor erst langwierig mit genau solchen Algorithmen aus dem “Statistischen Rauschen” (im Grenzbereich der Detektoren) herausgerechnet hat, die selbst zuvor nach den Erwartungen der Theorie konzipiert wurden.
Was unter Umständen bedeutet,dass die Algorithmen gar “nicht anders können”, als nur das zu “entdecken”, was die zu validierende Theorie (schon) vorgibt.
Nennt man das “ergebnisoffenes Forschen”? (-:
Wo ist denn der Beweis, dass die Experimente nicht nur auf etwas “windiges” Validieren, sondern strikt und konsequent auf eine eventuelle Falsifikation der zugrundegelegten Theorien hin hin angelegt wurden bzw. werden?
Schon vor fast 100 Jahren haben Erkenntnistheoretiker bzw. Wissenschaftstheoretiker auf die Gefahren eines psychologisch- soziologischen
(Vorurteils-) “Bias ” bei real handelnden Forschern (besonders bei den heute teuren Experimenten mit vielen Beteiligten) hingewiesen.
Im Klartext: Will ich wirklich ein falsifikatorisches “Signal” erkennen , wenn mir bewusst ist, dass damit Projekte in sich zusammenfallen, auf die ich mein ganzes Forscherleben (eventuell auch ökonomisch) aufgebaut habe ?
Dazu passt in etwa auch der folgende Beitrag des Deutschlandfunk, dem man wohl kaum esoterische Aluhutpropaganda vorwerfen kann:
https://www.deutschlandfunk.de/fehlende-dunkle-materie-alternative-gravitationstheorien.676.de.html?dram:article_id=440761
Oder zu den Gran Sasso- Experimenten auch das Folgende vom DLF:
https://www.deutschlandfunk.de/radioaktiver-methusalem-ein-xenon-isotop-entpuppt-sich-als.676.de.html?dram:article_id=457448
@ little louis: Wie gesagt, dass möglicherweise kein ergebnisoffenes Forschen dahinter steht, mag sein. Aber dennoch halte ich das für etwas anderes als Esoterik, die nachgewiesene Fakten leugnet. Es gibt in der Geschichte der Wissenschaft viele Forscher, die sich geirrt haben, weil sie – aus späterer Sicht – in ihrem eigenen Gedankengebäude verstrickt blieben und nicht bereit waren, den Blick von außen zu wagen. Das ist ein Faktum und mir als Wissenschaftshistorikerin, die sich gelegentlich auch mit Wissenschaftstheorie befasst hat, durchaus bekannt. Aber das ist für mich längst noch kein Grund, solche Forscher in die Ecke von Esoterikern zu stellen. Dies war die Grenze, die ich kritisiert habe. Ptolemäus hat auch am geozentrischen Weltbild festgehalten und dafür reichlich komplizierte Mechaniken des Himmelsgebäudes ersinnen müssen, weil er aus seinem philosophischen Gebäude nicht heraus gekommen ist. Dennoch würde ich ihn deshalb wirklich nicht als einen Esoteriker bezeichnen. Zwischen der Unvollkommenheit des Menschen im Allgemeinen und der Negierung harter Fakten im Besonderen besteht für mich halt schon ein erheblicher Unterschied.
Und bitte nicht alles Pulver verschießen – denn es kommt noch ein zweiter Teil zur IceCube-Forschung!
Hallo little Louis, vielleicht wäre es einfacher sich erst einmal bei Wikipedia weiterzubilden, anstatt
in allen greifbaren Foren allgemeine Unwissenheit preiszugeben und dieselben falschen Fragen zu stellen.
keine freundlichen Grüße – Dip
@ Susanne Päch
Zunächst mal (fast) einverstanden. Ich war mir des Provokationspotentials der Vokabel schon bewusst. (-:. Aber ich schrieb ja auch:
“…Grenzt da Vieles nicht (tatsächlich) schon fast an Esoterik? (-:..”
War also nicht so ganz knallernst gemeint.
Bleibt aber immer noch das Problem, dass Neutrinos nach einigen Aussagen trotz ihrer (ich weiß, sehr geringen) “Massebehaftung” bei gleichem Ursprungsereignis zum absolut selben Zeitpungt wie z.B (EM-)Gammasrahlung oder gar “Graviwellen” auf der Erde eintreffen sollen.
Natürlich kann man zur Erklärung wieder alles Mögliche spekulieren (!). Z. B. irgendwelche hypothetischen Annahmen über Verzögerungen bei der oder kurz nach der Abstrahlung usw. usw…. (-:
@ Alle und zum Folgenden:
“..Hallo little Louis, vielleicht wäre es einfacher sich erst einmal bei Wikipedia weiterzubilden, anstatt
in allen greifbaren Foren allgemeine Unwissenheit preiszugeben und dieselben falschen Fragen zu stellen.
keine freundlichen Grüße – Dip…..” (Zitatende)
Ganz hintergründig wusste ich ja auch, dass gewisse Vokabeln bei Scilogs sehr schnell “schlafende Hunde ” wecken. Macht aber nichts, denn allzu trocken sich immer nur mit den Neutrinos im zwischenplanetaren Vakuum zu bewegen, macht auf Dauer auch keinen Spaß.
Zudem weiß ich inzwischen, dass es durchaus sein kann , dass ich einen von “des Pudels Kernen” getroffen haben könnte, wenn einer der allzeit bereiten schlafenden Hunde aufgewacht ist. (-:
Und schnell noch was zur Weiterbildung:
Leute meines (Pensionisten-) Alters haben gelernt, dass “Wiki -(hausen) – Media
nicht als wissenschaftlich zitierfähige Quelle benutzt werden darf.
Aber das war ja damals , in den guten alten Zeiten………. (-:
Guten Tag Frau Päch,
ein Experiment braucht zu seiner Konzeption eine konkrete Fragestellung. Ist die Fragestellung das Ergebnis eines mathematischen Formalismus so ist das Versuchsergebnis entsprechend theoriebeladen. Wenn dann noch die messbaren Ergebnisse vorselektiert und nur indirekt mit den postulierten Theorieobjekten „verbunden“ sind, ist der Interpretations-Beliebigkeit nichts mehr entgegenzusetzen. Die so theorieinduzierte, „erfundene“ Wissenschaft ist dann nichts weiter als ein (dogmatischer) Einigungsprozess.
Ich möchte Ihnen direkt (und der Heerschar der Apologeten indirekt) folgende Fragen stellen.
i) Ist Ihnen bewusst, daß es kein einziges Neutrino-Experiment gibt, welches direkt Neutrinos nachweist?
ii) Haben Sie jemals ein konkretes Neutrino-Experiment im Detail analysiert?
Könnten Sie das überhaupt? [Hintergrund: Die Mathematik zum Neutrino ist alles andere als „leicht“.]
Am Rande bemerkt: Sprachgebrauch
Teilchenphysiker benutzen generell den phänomenologisch falschen Begriff Zerfall obwohl sie Umwandlungen meinen. Zerfall würde bedeuten, die Zerfallsprodukte waren (allesamt) Bestandteile des Zerfallenden. Dem ist aber nicht so, zumindest nicht im Rahmen der theoretischen Implikationen und Postulate des Standardmodells der Teilchenphysik (SM).
Zum „Aufwärmen“ möchte ich (nahezu ohne Mathematik) auf folgenden Neutrino-Sachverhalt hinweisen.
Es existiert eine – ausgehend von den Postulaten zur Schwachen Wechselwirkung -Unbestimmtheit des Beta-Minus-Zerfalls, die eine spezifische Neutrinoexistenz aus phänomenologischer Sicht stark diskussionswürdig macht.
Das Neutrino wurde historisch eingeführt, weil das Energiespektrum der (emittierten) Elektronen keine diskrete sondern eine kontinuierliche Verteilung zeigt. Doch wenn das Anti-Elektron-Neutrino, mit welcher unteren Massegrenze auch immer, die „fehlende“ Energie aus dem Laborsystem „entführt“ und nur durch die Schwache Wechselwirkung (effektiv*) „wirken“ kann, dann bedeutet das schlicht und ergreifend, daß bereits bei dem Prozess der Schwachen Wechselwirkung ein kinetisches Energie-Kontinuum des postulierten Neutrinos vorhanden sein musste. Denn nach diesem Prozess gibt es gemäß Postulat keine weitere Wechselwirkungsmöglichkeit. Nur wie soll dies phänomenologisch erklärt werden?
* da die postulierte Graviationswechselwirkung hier nicht “ins Gewicht fällt”
Die lapidare Aussage des SM, daß der Beta-Minus-Zerfall des Neutrons gemäß Umwandlung eines d-Quarks in ein u-Quark, mittels negativ-geladenen W-Bosons stattfindet sagt nichts über den konkreten Ablauf aus, wie, woher und warum das Anti-Elektron-Neutrino nun während der Schwachen Wechselwirkung unterschiedliche Energiemengen aufnimmt um die „fehlende“ Energie im Elektronenspektrum zu kompensieren.
Bei genauer Betrachtung ist die Situation weitaus komplexer, da sowohl postuliert Quarks basierendes Neutron als auch das Quarks basierende Proton zu ~ 99% aus undefinierter Bindungsenergie besteht und sich die Schwache Wechselwirkung (energetisch) somit nur auf ~ 1% des Zerfallsprozesses auswirkt.
Die Masse des d-Quarks beträgt 4,8 (+0,5 / – 0,3) MeV/c², die Masse des u-Quarks beträgt 2,3 (+0,7 / – 0,5) MeV/c².
Das bedeutet, der Massenunterschied beträgt zwischen 1,5 bis 3,5 MeV/c². Das Elektron-Anti-Neutrino mit einer Masse(nuntergrenze) von ≤ 2.2 eV/c² kann maximal ~ 0,78 MeV aufnehmen. Gemäß Elektronenenergiespektrum ist die mittlere Energie aber deutlich kleiner als 0,78 MeV, die vom Neutrino “aus dem Laborsystem entführt wird”. Was ist mit der fehlenden Energie der Schwachen Wechselwirkung geschehen? “Gluonische Bindungsenergie” kann es nicht geworden sein, da Gluonen nicht an der postulierten Umwandlung eines d-Quarks in ein U-Quark teilhaben. Auch der virtuelle Zauber des ~ 80,4 GeV/c² schweren W-Bosons kann real-energetisch nichts aufnehmen. Hier gilt für die herrschende Physik mehr denn je:
“Es ist wichtig, einzusehen, dass wir in der heutigen Physik nicht wissen, was Energie ist.”…Richard Feynman
Wir haben also im Bild des SM anfangs 1 u-Quark und 2 d-Quarks, zwischenzeitlich ein W-Boson und ~ 99% Bindungsenergie (was das auch immer phänomenologisch sein soll) und nach der Umwandlung 2 u-Quarks, 1d-Quark, 99% Bindungsenergie, 1 Anti-Elektron-Neutrino, 1 Elektron und zusätzlich ~ 0,78 MeV Energie. Egal wie die Energieverteilungsmöglichkeiten der ~ 0,78 MeV auf Proton (2 u-Quarks, 1d-Quark, 99% Bindungsenergie), Elektron und Anti-Elektron-Neutrino auch aussehen mögen, der Prozess der Schwachen Wechselwirkung müsste bereits so geartet sein, daß diese Verteilungsmöglichkeiten gewährleistet sind, da nach der Schwachen Wechselwirkung keine Energieabgabe des Neutrinos an das Proton und Elektron mehr möglich ist. Das bedeutet aber, daß es keinen diskreten Umwandlungsprozess eines d-Quarks in ein u-Quark geben kann.
Nicht diskret bedeutet hier insbesondere:
Es existiert energetisch kein verbindlicher Prozess der Umwandlung eines d-Quarks in ein u-Quark.
Aus einem Neutron-u-Quark entstehen durch die Schwache Wechselwirkung energetisch unterschiedliche Elektron-Anti-Neutrinos, da ja nach der Entstehung außer der Schwachen Wechselwirkung weitere Wechselwirkungsmöglichkeiten ausgeschlossen werden. Somit existiert keine energetisch eindeutige Umwandlung eines u-Quarks in ein d-Quark.
iii) Wie erklären Sie sich diese energetische Unbestimmtheit?
Niels Bohr äußerte (bereits) 1931 auf einer Konferenz in Rom die Ansicht, dass zum Verständnis des Betazerfalls nicht neue Teilchen, sondern ein ähnlich schwerwiegender Umsturz der bestehenden Vorstellungen nötig sei wie bei der Quantenmechanik. Er zweifelte den Satz von der Energieerhaltung an, ohne jedoch einen konkreten Gegenvorschlag entwickelt zu haben. Quelle: http://www.heise.de/tp/artikel/46/46777/1.html
Wenn es Sie interessiert, ich verstehe die Mathematik zum Neutrino und habe auch die Theorie zum Neutrino und zur postulierten Neutrinophysik verstanden und relativ allgemeinverständlich kritisiert. Eine ausführliche Diskussion des Neutrinopostulates respektive der Neutrinophysik und eine phänomenologisch begründete neutrinofreie Denkmodellalternative , die bei weitem den Rahmen des Kommentarfeldes sprengt, finden Sie „unter“: http://www.kinkynature.com/ektheorie/indexNeutrinos.htm
@Frank Wappler (Zitat): Im beschriebenen Bereich der Energie einfallender Neutrinos von 10 GeV und noch wesentlich mehr, werden durch schwache Wechselwirkung oft nachweislich “inelastische Prozesse” ausgelöst, d.h. es wird ein erheblicher (Impuls- bzw.) Energie-Anteil vom Neutrino auf “das Eis” übertragen..
Ja und es bedeutet, dass die hochenergetischen Neutrinos, die ICE Cube nachweist vom Himmerl herunterkommen und nicht etwas durch die Erde hindurchgereist sind (und damit von der anderen Seite der Erde kommen), denn hochenergetische Neutrinos werden von der Erde grossenteils verschluckt (nicht aber solare Neutrinos).
Meine Frage: Wenn hochenergetische Neutrinos “inelestasich” mit dem Atomkern interagieren, könnte man das zur Detektion ausnutzen. Meine Vermutung: “inelastische” Stösse, die hochenergetische Neutrinos auf Materie ausüben sollten eigentlich als Stosswellen durch die Materie durchwandern und eventuell als Phononen nachweisbar sein.
ICE Cube detektiert hoch energetische Neutrinos, doch Neutrinos könnten auch der Kommunikation und sogar der Tomographie (“Durchleuchtung”) der Erde dienen.
Neutrinos für die Kommunikation von Berlin mit Canberra/Australien
Künstlich in Neutrinofabriken hergestellte hochkonzentrierte Neutrinostrahlen könnten durch die Erde geschickt werden um Meldungen zu übertragen. Mit heutiger Technologie wäre das jedoch ein teures Unterfangen. Das zeigt auch der Artikel Neutrino-based communication is a first wo man einen riesigen Neutrinoempfänger bewundern kann, der eingesetzt wurde um die per Neutrinostrahl verschickte Meldung “neutrino” zu empfangen.
Neutrinodetektoren müssen aber nicht riesig sein, wenn man Neutrinos der “richtigen” Energie verwendet. Niedrigenergetische Neutrinos können nämlich dadurch nachgewiesen werden, dass sie Atomkerne zum Schwingen bringen. Ein geeignetes Material reagiert darauf mit Lichtemission. Kürzlich wurde ein nur 13.5 Kilogramm schwerer Neutrinodetektor gebaut, der dies ausnutzt (siehe dazu World’s smallest neutrino detector observes elusive interactions of particles https://news.uchicago.edu/story/worlds-smallest-neutrino-detector-observes-elusive-interactions-particles ). Allerdings muss dieser Detektor von Neutrinos genau der richtigen Energie getroffen werden die Neutrinodichte muss sehr gross sein. Genau dies wäre aber erfüllt/erfüllbar, wenn man den Strahl einer Neutrinofabrik genau so ausrichtet, dass er den Detektor trifft.
Neutrinos für die “Durchleuchtung” (Tomographie) der Erde
Mit Neutrinos könnte man aber auch die Erde dreidimensional untersuchen und damit gar verborgene Rohstoffe entdecken. Man spricht hier von Neutrino-Tomographie. Bereits mit ICE Cube und anderen Neutrinodetektoren konnte man aber schon die Masse der Erde und die Dichteunterschiede von Mantel, Kern und Kruste bestimmen.
Herr Holzherr,
Ihr Hinweis auf die vermeintliche Erdmassen-Bestimmung mittels Neutrinos ist beispielsweise als wissenschaftliche Publikation »Neutrino tomography of the Earth« https://arxiv.org/pdf/1803.05901.pdf einsehbar.
Haben Sie diese gelesen und noch wichtiger, haben Sie diese im Detail verstanden?
Die Autoren respektive die Experimentatoren geben eine Reihe von möglichen Parametern frei vor. Da die Erdmasse aus anderen experimentellen Zusammenhängen bekannt ist, ist die angeblich mittels Neutrinos bestimmte Erdmasse nichts weiter als eine auf freie Parameter stark theoriebeladene gewünschte Interpretation, die sich stark an dem bereits vorhandenen experimentellen Wert orientiert.
Am Rande bemerkt: Die „Belastbarkeit“ des „Erdmassen-Neutrino ermittelten-Wertes“ mit 6,0 (+1,6 / – 1,3) • 10hoch24 kg ist in Relation zu dem bekannten Wert von 5.9722 ± 0.0006 • 10hoch24 kg trotz freier Berechnungs-Parameter alles andere als hilfreich, da offensichtlich nach diesem Verfahren die Erdmasse 7,6 oder auch nur 4,7 • 10hoch24 kg betragen würde. Das entspricht einem Fehler von + 22 bis – 27%. Was soll daß?
In Ice-Cube-Detektoren werden nicht Neutrinos nachgewiesen, sondern Elektronen, Myonen und Tauonen basierendes Licht. Es wird schlicht von den Betreibern behauptet, dies wäre durch Neutrinos „ausgelöst“ worden. Bei genauer Betrachtung ist das eine formalisierte Fantasie.
Das Sie und andere Gläubige – warum auch immer – diversen Wünschen moderner Wissenschaft unterliegen, läßt sich kaum ändern.
Aber realitätsorientiert kann Folgendes festgehalten werden: Es gibt bis heute keinen einzigen direkten experimentellen Neutrinonachweis. Was “ES” seit Jahrzehnten gibt, sind eine Vielzahl von Versuchsaufbauten und theoriebeladene Interpretationen zu indirekten wunschgemäßen Neutrinonachweisen. Warum Neutrinos so beliebt sind, liegt, materiell gesehen, an der assoziierten Neutrino-Industrie. Es lassen sich gefahrlos Forschungsgelder für theoretische Spekulationen und Neutrinoexperimente abgreifen, da die Natur der Neutrinos „in den Sternen steht“. Der postuliert extrem kleine Wechselwirkungsquerschnitt macht Neutrinos „unsichtbar“, ganz zu schweigen von der nicht vorhandenen experimentellen Reproduzierbarkeit. Somit lassen sich alle Bemühungen, ob in Form theoretischer Konstrukte zum unsichtbaren Verhalten oder in Form von „Neutrino-Nachweis-Maschinen“ beliebig ausarbeiten und konfigurieren, ohne argumentative Gegenwehr befürchten zu müssen, also im wahrsten Sinne des Wortes honorieren.
Trotz der langen Neutrinogeschichte, die mit dem «Neutrinoerfinder» Wolfgang Pauli vor mehr als 80 Jahren im Dezember 1930 begann, sind bis heute die Massen(werte) der «Neutrinovarianten» [Elektron-, Myon-, Tau-Neutrinos] nicht bekannt. 1998 wurde die Evidenz der Neutrino-Masse vom «Super-Kamiokande-Team» verkündet. Neutrino-Massen werden je nach Versuchsergebnis “variiert” und “ergeben” sich theoretisch durch «Matrixelemente», die wiederum stark vom verwendeten physikalischen Modell abhängen. Das Standardmodell der Elementarteilchenphysik hätte «sie» lieber “masselos und unbestimmt”. Hier könnte man sich sicherlich die Frage stellen: Wie ist, oder wird, ein postuliertes Teilchen masselos? Diese Frage impliziert Anschauung und Plausibilität, die die Vertreter des Standardmodells der Elementarteilchenphysik “ungerne” bzw. gar nicht “verkörpern” wollen, Mathematik sei Dank. Neutrinos sind «wildcards par excellence» der theoretischen Teilchen-Physik. So wie «sie» gebraucht werden, erscheinen «sie». Und wenn «sie» mal nicht erscheinen, dann “mutieren” «sie» nachträglich, “theoriegerecht”, eleganter ausgedrückt nennt man das Neutrino-Oszillation.
@ Holzherr: Interessante Erweiterung – Neutrinos als innovative Durchleuchtungsmethode. Stichwort Kommunikation: Jetzt haben wir noch nicht mal die Quantenkommunikation, jetzt kommt womöglich auch noch die Neutrino-Übertragung. Naja, noch ist es das tautologische “The medium is the message”, der Informationsgehalt also Null, aber wer weiß … (es sei sicherheitshalber erwähnt, dass das nicht ganz ernst gemeint sit … )
@Dirk Freyling (Zitat) „Es gibt bis heute keinen einzigen direkten experimentellen Neutrinonachweis.“
Die meisten Teichen werden indirekt nachgewiesen. Auch das Higgs-Teilchen ist nirgends hinter einer Vitrine zu bestaunen. Lediglich die vorhergesagten Zerfallsprodukte des Higgs wurden nachgewiesen.
Indirekte Nachweise gibt es aber praktisch überall in der Wissenschaft. So werden Artefakte einer bestimmten Komplexität Hominiden zugewiesen auch wenn man keine Knochen von Menschenähnlichen findet.
Wenn sie nur noch dem vertrauen wollen, was sie in den Händen halten können, dann ist Teichenphysik definitiv nicht etwas mit dem sie sich beschäftigen sollten.
Nun meine Gegenposition betreffend Neutrino: Die unzähligen Experimente in denen auf Neutrinos geschlossen wird weisen bereits mit 99.99…%-iger Sicherheit etwas nach, was sich fast lichtschnell fortbewegt, nur wenig Wechselwirkungen mit bekannter Materie eingeht und in verschieden Varianten (die verschiedenen Neutrinotypen) vorkommt, die sich zudem ineinander umwandeln können. Dieses etwas, das man in diesen vielen Experimenten nachgewiesen hat, nennt man Neutrino. Sie als jemand der Neutrinophysik zu kennen behauptet können wohl die Details dazu beisteuern.
Mir scheint das gehört doch zum Wesen der Physik: die Objekte der Physik werden in Experimenten untersucht und jedes Experiment beinhaltet ein Stück Indirektheit, denn sie messen Dinge, die Auswirkungen des Experiments sind, die Auswirkungen des postulierten Objekts auf andere Objekte sind. Das Ding selber existiert also über die Interaktionen des Dings mit anderen Dingen -vorausgesetzt die Messdaten passen zu den Voraussagen.
Ehrlich gesagt ist mir rätselhaft wie sie ein Neutrino direkt nachweisen wollen. Oder wollen sie etwa ein Neutrino befragen.
„Hallo Du, bist du ein Neutrino?“ Antwort: „Nee, bin ich nicht. Lass mich in Ruhe“
Herr Holzherr,
Ihr Vortrag zum Wesen der „modernen“ Wissenschaft(en) ist (insbesondere aus Ihrer Laiensicht) nachvollziehbar.
Nur daraus leiten sich keine Existenz-Argumente ab. Es gibt nicht – wie Sie schreiben – unzählige Experimente in denen auf Neutrinos geschlossen wird. Es gibt inhaltlich und methodisch nur eine überschaubare Anzahl von Experimenten, die so versuchsinterpretiert werden, als wäre die Neutrinoexistenz „gesichert“. Die x-te Wiederholung dieser Experimente führt nicht zu einer Existenz-Qualität. Ausgangspunkt dieser gedachten Existenz ist eine formale Notwendigkeit im Rahmen der theoretischen Implikationen eines Denkmodells. Im SM sind das bezogen auf Neutrinos derzeit 3 Massen und 4 Mischungswinkel nachträglich postuliert massebehafteter Neutrinos also 7 freie Neutrino-Parameter, die theoretisch nicht berechnet werden können und auch experimentell nur versuchsinterpretierte Massenuntergrenzen aufzeigen, die stark von den theoriebeladenen Berechnungsalgorithmen abhängen.
Um Ihnen einen Eindruck von der Beliebigkeit der Postulate zu geben, folgen einige gravierende Inkonsistenzen. Diese entspringen nicht einer Kritik von außen, sondern ergeben sich durch die formalen Vorgaben des SM.
Um die Fermionenmassen durch Kopplung der Fermionen an das (gleichfalls postulierte) Higgs-Feld zu erzeugen, müssen folgende Bedingungen erfüllt sein: Die Massen der rechts- und linkshändigen Fermionen müssen gleich sein. Das Neutrino muß masselos bleiben. Diese Grundbedingung steht in einem eklatanten Widerspruch zu Neutrino-Oszillationen (Nobelpreis 2015), die zwingend Neutrinomassen voraussetzen. Einfache Konsequenz: Man verabschiedet sich entweder vom Standardmodell der Teilchenphysik (SM) oder von massebehafteten Neutrinos.
Da man sich vom Standardmodell nicht trennen will, gibt es im Rahmen mathematischer Ergänzungen stets die Möglichkeit Neutrinomassen “irgendwie” einzubauen. Das ist aber nur möglich, da das Konstrukt des SM bei genauer Betrachtung keinerlei überprüfbare realphysikalische Referenz besitzt, sprich alle SM-assoziierten vermeintlichen Objekt-Nachweise sind indirekte, stark theoriebeladene Versuchsinterpretationen. Einfach ausgedrückt: Egal wie strukturiert der bisherige Lieblingswunsch auch ausgesehen haben mag, natürlich kann man in der Fantasie aus masselosen massebehaftete Objekte “erdenken”. Doch mit den ursprünglichen Thesen und der ursprünglichen (mathematischen) Konzeption ist diese “neue” Idee nicht verträglich.
Die postulierten Neutrino-Oszillationen als solche widersprechen eklatant der eigentlichen Neutrinokonzeption. Ursprünglich zu behaupten, es gäbe eine masselose, elementare Entität ist eine Sache, auf Grund fehlender Beobachtung im selbstdefinierten theoretischen und selbstdefinierten experimentellen Rahmen des favorisierten Denkmodells, dann zu behaupten, das diese Entität doch eine Masse besitzt und sich in andere massebehaftete Entitäten umwandelt, ist an Beliebigkeit kaum zu überbieten. Sie folgen diesem Glauben, da Ihnen die formalen Grundlagen fehlen und Sie auf die wissenschaftliche Autorität der Verkünder bauen. Das ist „normal“, woher oder wie sollten Sie auch eine kritische Haltung rekrutieren können, wenn schon die Experten nach dem von Georg Wilhelm Friedrich Hegel formulierten Motto handeln: „Wenn die Tatsachen nicht mit der Theorie übereinstimmen, umso schlimmer für die Tatsachen.“
Zur Erinnerung:
Realobjekt-Forschung geht von reproduzierbaren, empirischen Befunden aus und bemüht sich dann um Systematisierung, Verallgemeinerung und ein „theoretisches Verständnis“.
Im heutigen standardmodell-orientierten Denken werden hingegen theoretisch Befunde postuliert, nach denen dann mittels computersimulierten „Versuchsaufbauten“ selektiv gesucht wird. Diese stark theoriebeladene Suche kennt keinen einzigen direkten Nachweis und lässt sich auf Grund der vielen freien Parameter, nicht detektierbaren postulierten Theorieobjekten und deren postulierten Kaskadenereignissen beliebig ergebnis-interpretieren. Man kann offensichtlich in jeder beliebigen Theorie Widersprüche mit der Beobachtung dadurch “wegerklären”, daß man weitere (unüberprüfbare) Postulate in die Theorie mit aufnimmt, die genau diese Beobachtung „erklären“. Daß SM hat diese unwissenschaftliche Unart zur Standardprozedur etabliert und “unerreicht” auf die Spitze getrieben. Dort thront stellvertretend für allerlei Unwissenschaftliches die Confinement-These.
Bekannterweise „lebt“ auch das Standardmodell der Theoretischen Astrophysik von postuliert nicht wechselwirkenden Theorieobjekten. Die Nichtnachweisbarkeit wurde sowohl im SM als auch im ΛCDM-Modell zur nicht falsifizierbaren Eigenschaft erhoben.
Es bedarf u.a. erheblicher Recherche-Arbeit und bedeutet zeitreich zu sein, um erst einmal nur die Struktur der Standardmodelle zu verstehen. Das diese modernen Denk-Konstrukte dann bei näherer Betrachtung vollkommen beliebig sind und keinerlei Konsistenz beinhalten, lässt sich im Rahmen der Denkmodellaxiomatik argumentativ aufgreifen.
Epizykel– und exemplarisch Phlogistontheorie waren auch mal „sehr angesagt“. Der fiktive Martin Holzherr der Vergangenheit würde ähnlich als Apologet der damaligen Zeit das geozentrische Weltbild verteidigen, …
Sie wollen doch im Detail derzeit gar nicht wissen, wie eine kritische wissenschaftliche Argumentation aussieht. Ich habe mich intensiv mit den Standardmodellen auseinandergesetzt, wenn Sie mir etwas Inhaltliches erwidern wollen, dann lesen Sie erst einmal, worum es geht, dazu sind Sie eingeladen, still und heimlich können Sie sich mit der Materie vertraut machen, siehe exemplarisch http://www.kinkynature.com/ektheorie/indexStandardmodell.htm
@Dirk Freyling: Neutrinos haben Masse, denn die Neutrinoszillationen wurden experimentell nachgewiesen wofür es zurecht den Nobelpreis gab. Sie hätten selbst dann Masse, wenn dadurch das Standardmodell verletzt würde. Nach meinem Wissen gehen die meisten Physiker davon aus, dass das Standardmodell unvollständig ist. Viele sind sogar enttäuscht darüber, dass bis jetzt keine zwingend neue Physik entdeckt wurde. Bei der Erforschung des Neutrinos aber besteht die Chance echte Inkompatibilitäten mit dem Standardmodell zu finden. Wirklich zufrieden wären die Physiker dann aber nur, wenn das zu einem neuen oder erweiterten Standardmodell führen würde. Schliesslich wollen die Physiker ja nicht ein Sammelsurium von Einzelresultaten, sondern eine umfassende, vereinheitlichte Theorie oder ein entsprechendes Modell.
Mir ist immer noch nicht klar, was für sie genau eintreffen müsste bis sie von einem Existenzbeweis des Neutrinos sprechen würden. Ich nehme aber einfach an, dass sie durchaus davon ausgehen, dass es etwas gibt, was wir heute Neutrinos nennen, dass sie aber nur nicht mit der Theorie dahinter einverstanden sind.
Dann aber ist die Aussage, es gebe keine Neutrinos genau so falsch wie die Aussage, es gebe keine Elektronen, denn Elektronen existieren unabhängig davon wie richtig oder falsch die Theorien zum Elektron sind.
Herr Holzherr,
Neutrinos haben keine nachgewiesene Masse, die These der Neutrino-Oszillation ist ein Theorieretter.
Wer sind die Physiker? Sie meinen vermutlich in erster Linie Physiker, Mathematiker, Ingenieure und Menschen an der wissenschaftlichen Peripherie, die „koste es, was es wolle“, materiell und gegen jede logisch-rationale Einsicht unhaltbare Theorien aufrechterhalten und stark theoriebeladene experimentelle Ergebnisse wunschgemäß interpretieren. Denken Sie einfacher. Was sollen die Protagonisten des SM tun? Hier geht es einerseits um Reputation bzw. hochpeinliche Unwissenschaftlichkeit der Akteure und letztendlich um die materielle Existenz dieser. Der Zug ist schon lange abgefahren. Das SM ist „tot“.
Wie ich bereits bemerkte, eine sehr schwierig zu erfassende Materie. Auch wenn ich Frau Hossenfelders Art und Grobsprachlichkeit aus vielerlei Gründen diskussionswürdig finde, so bekommt man einen „guten“ Eindruck von der abgrundtiefen Fakten-Verachtung, die mit den Protagonisten des SM assoziiert ist.
…“Of course the physicists watching this see nothing wrong with this. Because they know it’s bullshit. And they have gotten used to this bullshit, so they think it’s just business as usual. The moral corruption that has happened here is remarkable.“ Quelle: Ein Hossenfelder-Kommentarfragment zu Ihrem Blogbeitrag »CERN produces marketing video for new collider and it’s full of lies”« Quelle
Das schreibt also nicht eine emotionalisierte Politikerin, wie Andrea Nahles (…ab morgen kriegen sie in die Fresse…), sondern eine theoretische Physikerin, die die breite Sinnlosigkeit des SM gut verstanden hat.
Ich antworte(te) Ihnen hier nochmals aus teils pädagogischen Gründen, um Ihnen und Kommentarlesern die Möglichkeit zu geben, selbständig faktenorientiert zu denken. Einen weiteren Kommentar in dem Zusammenhang halte ich jedoch für Zeitverschwendung. Sie haben genug Informationen bekommen um nun selbständig, zumindest im Ansatz, die fatalen Inkonsistenzen und Falschaussagen des SM und der damit inhärent verbundenen Neutrino(-Falsch-)These aufzuarbeiten.
Fragen Sie doch einmal Frau Päch, die ich hier im Kommentarbereich direkt adressiert habe, warum sie keine Kommentarreaktion zeigt und meine Fragen unbeantwortet lässt. Emotional kann ich damit gut leben. Aber was hat das mit einem kommentierfähigen suggestiv informativen Blogartikel zu tun, wenn die betreffende Bloggerin letztendlich unreflektiert Propaganda betreibt aber kritische Fragen „aussitzt“? Zeit für eine Antwort wäre vermutlich vorhanden gewesen, da Frau Päch bereits den nächsten Artikel veröffentlicht hat, der u.a. auch Neutrinos „vorstellt“. Das Sie (Martin Holzherr) auch dort wieder als erster Kommentator erscheinen, ist genauso wenig überraschend, wie das Fehlen einer auch nur im Ansatz kritischen Fragestellung seitens Frau Päch.
@Dirk Freyling:
1) Frau Hossenfelder kritisiert meines Wissens nicht das Standardmodell, sondern all die Spekulationen und Hypothesen, die neue, hypothetische Physik beschreiben sollen.
2) Die Neutrinooszilationen wurden nachgewiesen und passen am besten dazu, dass Neutrinos Masse haben. Neutrinos könnten aber auch zu neuer Physik gehören. Die vor allem in den USA starke Neutrinoforschung wird hier sicher noch etwas “liefern”.
3) Es sind doch vor allem Sie Herr Dirk-Freyling, der das Standardmodell in Frage stellt. Die meisten Physiker glauben aber, dass das Standardmodell erstaunlich gut funktioniert obwohl es nicht die letzte Wahrheit sein kann.
Hier eine Aussage von Frau Hossenfelder, die gerade darauf hin zielt, dass das Standardmodell bis jetzt gültig ist aber alles was darüber hinaus spekuliert wird, äusserst fragwürdig sei.
SPON: Physikerin über angebliche Weltformeln “Die überwiegende Mehrzahl dieser Arbeiten ist komplett nutzlos” ( https://www.spiegel.de/plus/weltformel-eine-irregeleitete-suche-a-00000000-0002-0001-0000-000157769211 )
Zitat Hossenfelder:
Hossenfelder: Wir kommen mit dem Verständnis der Naturgesetze nicht mehr voran. Wir betreiben Detektoren in unterirdischen Minen und etliche Teilchenbeschleuniger, darunter den gewaltigen Large Hadron Collider in Genf. Trotzdem haben wir seit vier Jahrzehnten kaum mehr Daten gewonnen, die uns etwas Neues sagen könnten.
SPIEGEL: Dass am Large Hadron Collider 2012 das Higgs-Teilchen aufgespürt wurde, zählen Sie nicht?
Hossenfelder: Ein schöner Erfolg, aber: alte Physik. Das Higgs vervollständigt und bestätigt nur das bewährte Standardmodell, wie wir es kennen. Es hilft uns nicht, die Rätsel zu lösen, die noch offen sind.
Meine Einschätzung: Gerade weil Physiker davon überzeugt sind, dass das Standardmodell noch nicht alles sein kann, genau darum spekulieren sie über Supersymmetrie, Stringtheorie und vieles mehr. Nach Hossenfelder hat sich das Standardmodell bewährt – und das obwohl es “hässlich” sei.
Sie, Herr Freyling, gehören noch zu einer anderen Sorte: Sie glauben sogar, dass Standardmodell sei zu nichts tauglich, obwohl die meisten Physiker von der Tauglichkeit, wenn auch Unschönheit des Standardmodells überzeugt sind.
Herr Holzherr,
Sie haben weder meine Ausführungen noch die von Frau Hossenfelder verstanden, vermutlich (bis auf ein paar überflogene Fragmente) nicht einmal gelesen. Sie haben meine Bemerkungen über Frau Hossenfelder somit nicht gelesen, da Sie außer populärwissenschaftlichen Mainstream-Artikeln vermutlich eh nichts lesen. Das Frau Hossenfelder letztendlich trotz ihrer Kritik das SM nicht beerdigen kann, ist der einfachen Erkenntnis geschuldet, daß dann auch für sie nichts bleiben würde. Frau Hossenfelder ist eine tief gespaltene Person. Lesen Sie mal von Frau Hossenfelder exemplarisch die wisenschaftliche Abhandlung »Finetuning and Naturalness in the Foundations of Physics (2018)«. Dort benennt sie sehr anschaulich, warum die Standardmodelle »Theoriemüll« sind.
Neutrinooszillationen wurden nicht nachgewiesen. So wie es auch keinen Menschen-Gott gibt und der MSV Duisburg “nie” Champions-League Gewinner sein wird (obwohl letzteres zumindest theoretisch nicht auszuschließen ist). An dieser Stelle lasse ich Sie ohne weitere Erwiderung im Kommentarfeld zurück. Daß Ihre favorisierte Denkausrichtung der mainstreamgemachte Traum ist, haben Sie zu fast allen Blogbeiträgen oft genug geäußert. Gibt es eigentlich Scilogs-Beiträge, die Sie nicht kommentiert haben? (Rhetorische Frage)
Sie kennen bestimmt den Ausspruch. Geschichte wiederholt sich,…
Georg Ernst Stahl war neben Johann Joachim Becher ein Hauptbegründer der Phlogistontheorie…
Die Phlogistontheorie konnte ausreichend (Oxidations- und Reduktions-) Prozesse verständlich machen.
Die Phlogistontheorie regte dazu an, „feinst verteiltes“ Phlogiston aufzufangen und zu untersuchen.
Die Theorie ermöglichte eine Systematisierung von Stoffgruppen…
Antoine Laurent de Lavoisier „ersetzte“ das Phlogiston durch die „kalorische Substanz“, die gleichfalls unsichtbar sei, kein Gewicht besäße und sich zwischen den Molekülen aufhielte…
Später dann untersuchte Lavoisier die Gewichtsveränderungen verschiedener Stoffe bei Oxidation und bei Reduktion und entdeckte, daß das gerade aufgefundene Element Sauerstoff dabei die entscheidende Rolle spielt und widerlegte die Phlogistontheorie. Vergeblich versuchten die Verteidiger der Phlogistontheorie, wie Henry Cavendish, Joseph Priestley, Carl Wilhelm Scheele diese zu bewahren, indem sie modifizierte Phlogiston-Modelle kreierten.
(Holzherr-)Selbstversuch: Ersetze Phlogiston durch „moderne Theorieobjekte“ (Quarks, Gluonen, dunkle Materie, dunkle Energie, Neutrinos,…)
Wirklich helfen wird Ihnen folgende satirische Ausführung von mir nicht, schaden kann sie auch nicht, vielleicht fühlt sich der ein oder andere Kommentarleser zumindest unterhalten…
„Brennt da was“? “Willkommen” im Barock 2.0
Stellen Sie sich vor, daß Sie – trotz omnipräsenter Indoktrination der Standardmodellverkünder und weit verbreiteter SM-generierter moderner Objekt-Märchen – rationales Denken wieder finden… “Plötzlich” fliegen Ihnen freie Parameter, postulierte Theorieobjekte, postulierte Wechselwirkungen, Nichtbeobachtbares, axiomatische Verletzungen, postulierte Nichtwiderlegungsfrechheit, Beliebigkeitsthesen, »taylorreihenaffines Zeug« und was Sie sonst noch so „drauf haben“ ohne Unterlass solange um die Ohren, bis die Steilchen im Köpfchen komplett verrückt werden und mit Neutrinos wild kopulieren, als wenn es kein Morgen geben würde. Virtuelles beginnt so stark zu glühen, daß selbst die dunklen Photonen traumatisiert das Weite suchen und völlig falsch im Zerfallskanal abbiegen. Dann beginnt das große leptonische Zittern, gefolgt von der Angst kosmischen Ausmaßes, der ohnehin gebrechlichen WIMPs, die aber doch irgendwie auch Lust verspüren. Jetzt zeigt das »SM« seine wahre Bedeutung. Erste Todesahnungen kommen auf. Nun gibt es kein Halten mehr. Verstörte Quarks fressen Gluonen, die Folgen sind fatal. Verstopfte Verdauungskanäle rufen viel zu schwere Vektorbosonen auf den Plan, die eilig an einem neuen Symmetriebruch arbeiten um den alten Zustand wieder herzustellen. Zu spät. All’ das und noch viel mehr endet orgastisch mit einer Flut von Theorie-Objekt-Suiziden, durchaus nicht ungewöhnlich für die 2. und 3. Generation der einst expressionistisch entstandenen Erst-Fantasien. Gleichgeschaltet und völlig enthemmt singt der Beauty–Quarks-Chor politisch inkorrekt „Auferstanden aus Ruinen…“ So abgedroschen es auch klingen mag, jetzt sind sich alle einig, „Lieber ein Ende mit Schrecken als ein Schrecken ohne Ende.“
@ Herrn Holzherr: Danke für den Beistand.Ganz richtig, ich sehe es nicht als meine Aufgabe, mich an detaillierten fachlichen Diskussionen zu beteiligen, wenn ich dazu nicht wirklich etwas Brauchbares beitragen kann. Aber ich versuche durchaus im Hintergrund, den Dialogen der Fachwelt zu folgen, was mir in diesem speziellen Fall nur bedingt gelingt, wie ich gern zugebe, wenn das hilft. Immerhin sei hinzugefügt, dass ich großen Wert darauf lege, die Inhalte der von mir verfassten Texte fachlich und logisch nachvollziehen zu können. Das schließt aber selbstverständlich nicht ein zu glauben, es besser zu wissen als die Mainstream-Wissenschaft.
Und @ Herrn Freiling: Keine Sorge, es war die zweite und vorläufig letzte Story über IceCube!
Zum Folgenden:
“… Man kann offensichtlich in jeder beliebigen Theorie Widersprüche mit der Beobachtung dadurch “wegerklären”, daß man weitere (unüberprüfbare) Postulate in die Theorie mit aufnimmt, die genau diese Beobachtung „erklären“. Daß SM hat diese unwissenschaftliche Unart zur Standardprozedur etabliert und “unerreicht” auf die Spitze getrieben. Dort thront stellvertretend für allerlei Unwissenschaftliches die Confinement-These.
Bekannterweise „lebt“ auch das Standardmodell der Theoretischen Astrophysik von postuliert nicht wechselwirkenden Theorieobjekten. Die Nichtnachweisbarkeit wurde sowohl im SM als auch im ΛCDM-Modell zur nicht falsifizierbaren Eigenschaft erhoben.
(Zitatende, Hervorhebung von mir)
Genau auf diese Problematik hat ja K.R. Popper schon in der 1930er Jahren in “Logik der Forschung” hingewiesen. Und Leute wie Thomas Kuhn und auch auch Paul Feyerabend später auf die soziologisch- individualpsychologische Komponente im realen Forscherhandeln.
Wird aber auch heute gerne noch ignoriert oder mit merkwürdiger Argumentation “weginterpretiert” . Den Grund hat ja Dirk Freyling hier immer wieder ziemlich klar verdeutlicht: Gefährdung orthodoxierter Theorien usw.
Um mal bös zu sein: Früher waren (nur) die Theologen Meister im “Weginterpretieren” heut ist es auch ein (aus verschiedenen Gründen) dogmatisierter Mainstream.
Und zum “Beweis” von auf falschen Postulaten basierender rein theoretischer Konstruktionen gibts auch schon seit langer Zeit Beispiele:
Herrn Holzherr wäre es durchaus möglich, mittels eines geigneten Algorithmus zweifelsfrei (rechnerisch) zu beweisen, dass eine gewisse Anzahl von Engeln auf einer Nadelspitze tanzen können. (Oder auch nicht). Nur sagt die Korrektheit seiner mathematischen Operationen noch überhaupt nichts darüber aus, ob in der Realität (zur Zeit) tatsächlich auf Nadelspitzen tanzende Engel existieren.
Des Weiteren zum Folgenden:
“…Die meisten Physiker glauben aber, dass das Standardmodell erstaunlich gut funktioniert obwohl es nicht die letzte Wahrheit sein kann.. ” ( Zitatende, Hervorhebung von mir)
“GLAUBEN” – Alles klar?
Und zum Folgenden:
“…Nach Hossenfelder hat sich das Standardmodell bewährt – und das obwohl es “hässlich” sei…” (Zitatende)
Ich habe schon öfter auf diesen offensichtlichen Selbstwiderspruch Hossenfelders (zumindest in populärwissenschaftlichen Äußerungen) hingewiesen.
Auch in Vorträgen betreibt sie erst eine Stunde lang (wahrscheinlich zu Recht) ein “bashing” von eigentlich rein ästhetischen Begründungen (z. B. bezüglich “Symmetrie”) von Theoretikern für gewissem theoretische Vorlieben.
Um einige Minuten danach aber abrupt mit dem zu kommen , worauf Herr Holzherr jetzt auch hinweist:
Nämlich dass sie das Standardmodell deswegen (noch?) für absolut richtig hält, weil……. sie es SCHÖN findet.
Gibt es dazu noch mehr zu sagen, als die Kommentare von Herr Freyling zu dieser “gewissen Gespaltenheit” und der vermuteten Gründe hierfür schon andeuten ?
@ alle Kommentatoren in Sachen Verhaltensregeln: Ich bitte alle aus gegebenem Anlass (die, die das aktuell betrifft, da ich gerade Kommentare gelöscht habe, werden es wissen), in meinem Blog kein Medium für die extensive Selbstdarstellung zu sehen. Emotionale Ausführungen sind hier einfach nicht erwünscht. Ich fühle mich hier auch nicht als Auffanglager für Gescheiterte in oder mit anderen Blogs. Danke euch.