Physik-Nobelpreis 2026 – ein neuartiger Blick in das Weltall mit Neutrinos

Gegen viele Widerstände und bei großen experimentellen Herausforderungen hat er sich über Jahrzehnte für die Verwirklichung des sogenannten IceCube Neutrino Observatory als Teil der Amundsen-Scott-Südpolstation in der Antarktis eingesetzt. Seit 2010 werden dort in einem Eiswürfel von einem Kubikkilometer mit 5160 Sensoren sogenannte Hochenergie-Neutrinos registriert. IceCube wird insgesamt von ca. 300 Wissenschaftlern aus 48 Forschungsinstitutionen in zwölf Ländern betrieben und weiterentwickelt. Francis Halzen leitet dieses Labor. Er wurde 1944 in Belgien geboren und lebt seit 1972 in den USA.

Was sind Neutrinos?

Neutrinos sind winzige subatomare, elektrisch neutrale Teilchen mit Masse, die ständig und überall vorhanden sind. Durch ihre extrem schwache Wechselwirkung mit anderen Materieformen sind sie nur schwer nachweisbar. Pro Sekunde durchströmen rund 60 bis 70 Milliarden Neutrinos allein einen einzigen Quadratzentimeter unserer Haut - in etwa die Fläche eines Daumennagels. Sie wurden in den 1930er Jahren theoretisch vorhergesagt, auf Grundlage der notwendigen Energieerhaltung beim radioaktiven Zerfall. Die meisten Neutrinos stammen direkt aus dem Inneren unserer Sonne (Sonnenneutrinos), wo sie bei Kernfusionen entstehen. Sehr selten reagiert ein einzelnes Neutrino mit einem Atomkern. Mit besonderen Detektoren ist es möglich, dies nachzuweisen.

Warum ist es interessant Neutrinos zu untersuchen?

Neben den in der Sonne erzeugten Neutrinos mit einer Energie von ca. 1 Million Elektronenvolt (MeV) gibt es auch extrem hochenergetische Neutrinos. Sie stammen aus extrem großen Entfernungen im Kosmos. Ihre räumlich aufgelöste Beobachtung mittels des IceCubes eröffnet eine neuartige Möglichkeit der Beobachtung von Materieformen und Prozessen im Kosmos, jenseits der Beobachtung mit Licht. Der Nobelpreis würdigt somit auch einen Paradigmenwechsel in der Astronomie, bei dem ein neues Fenster in das Weltall geschaffen wurde. Heute kann man Objekte in extrem großen Entfernungen nicht nur mit Licht, sondern auch mit Gravitationswellen und mit Neutrinos beobachten. Das schafft einen neuen Zugang zum Verständnis von Entwicklungsprozessen von Sternen und Galaxien und insbesondere von Galaxienkernen.

Idealistische Weltanschauung in der Krise: Wo entstehen extrem hochenergetische Neutrinos?

Bei den hochenergetischen Neutrinos, die mit dem IceCube untersucht werden können, geht es um Neutrinoenergien im Bereich von Terra-Elektronenvolt (1012 eV) bis 10 Peta-Elektronenvolt (1016 eV). Die genauen Prozesse, die zu solch unvorstellbar hohen Energien führen, sind heute nicht verstanden. Es gibt nun jedoch Experimente, die zeigen, dass ihre Entstehung nahe bei oder in aktiven Galaxienkernen angesiedelt sind. Das sind extrem massereiche Objekte mit einer Masse von mehreren Milliarden Sonnen in einem Raumgebiet nicht viel größer als der Durchmesser unseres Sonnensystems. Die bürgerliche Physik bezeichnet diese Objekte idealistisch als „schwarze Löcher“ und behauptet, dass aus solchen „Raum-Zeit-Singularitäten“ keine Materie entkommen könnte. Deshalb wird die Suche nach Prozessen, die Neutrinos auf solch gigantische Energien beschleunigen, alleine auf Prozesse außerhalb des eigentlichen Galaxienkerns, wie Materieringe (Akkretionsscheiben) oder Magnetfelder konzentriert. Den wahrscheinlichen Ursprung in den aktiven Galaxienkernen selber aufzudecken, würde erfordern, bewusst die idealistische Deutung als „schwarze Löcher“ zu überwinden und die neuen ultradichten Materiezustände in Galaxienkernen vorbehaltsfrei zu untersuchen.

Viele neue Ergebnisse sind von IceCube und seiner Weiterentwicklung in den nächsten Jahren zu erwarten. Es bleibt jedoch abzuwarten, ob Francis Halzen mit seinem auch im hohen Alter ungebrochenen großen Forschergeist zu einer Überwindung krisenhafter und hemmender weltanschaulicher Ursachen gegen den Fortschritt der Astrophysik bereit ist.

Wer sich mehr mit der Kritik an den idealistischen Konstrukten der schwarzen Löcher auseinandersetzen will, dem sei empfohlen:

• Stefan Engel: Die Krise der bürgerlichen Naturwissenschaft (III. Teil von „Die Krise der bürgerlichen Ideologie und die Lehre von der Denkweise), Verlag Neuer Weg, 2023
• Christian Jooß: Selbstorganisation der Materie, Verlag Neuer Weg, 2017. 3. Auflage in Vorbereitung.