{"id":50202,"date":"2022-02-14T10:26:13","date_gmt":"2022-02-14T09:26:13","guid":{"rendered":"https:\/\/www.die-stadtzeitung.de\/?p=50202"},"modified":"2022-02-16T10:26:25","modified_gmt":"2022-02-16T09:26:25","slug":"katrin-experiment-wird-immer-praeziser","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.die-stadtzeitung.de\/index.php\/2022\/02\/14\/katrin-experiment-wird-immer-praeziser\/","title":{"rendered":"KATRIN-Experiment wird immer pr\u00e4ziser"},"content":{"rendered":"
\"\"Ein Schema des Aufbaus und der Hauptmerkmale des KATRIN-Experiments am Karlsruher Institut f\u00fcr Technologie – Ausschnitt – \u00a9 \u00a0Grafik: Karlsruher Institut f\u00fcr Technologie<\/span><\/div>\n

Das \u201eKArlsruhe TRItium Neutrino Experiment\u201c (KATRIN) hat nun eine wichtige Schwelle in der Neutrinophysik durchbrochen und die Masse der \u201eLeichtgewichte des Universums\u201c mit bisher unerreichter Pr\u00e4zision eingegrenzt. Ihre Ergebnisse ver\u00f6ffentlichten die mitwirkenden Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in der aktuellen Ausgabe der renommierten Fachzeitschrift Nature Physics: Sie konnten erstmals messen, dass Neutrinos leichter als 0,8 Elektronenvolt (eV) sind.\u00a0<\/span><\/p>\n

Am Experiment beteiligt ist auch ein Team der Bergischen Universit\u00e4t Wuppertal unter Leitung von Prof. Dr. Klaus Helbing.<\/p>\n

Das internationale KATRIN-Experiment, das am Karlsruher Institut f\u00fcr Technologie (KIT) mit Partnern aus sechs L\u00e4ndern durchgef\u00fchrt wird, gilt als die weltweit sensitivste Waage f\u00fcr Neutrinos. Dabei benutzen die Forschenden den Beta-Zerfall von Tritium, einem instabilen Wasserstoff-Isotop, um aus der Energieverteilung der beim Zerfall erzeugten Elektronen die Masse des Neutrinos zu bestimmen.\u00a0<\/span><\/p>\n

Dazu ist ein enormer technischer Aufwand notwendig: Das 70 Meter lange Experiment beherbergt die weltweit intensivste Quelle von Tritium sowie ein riesiges Spektrometer, mit dem sich die Energien der Zerfallselektronen mit bisher unerreichter Pr\u00e4zision messen lassen.<\/p>\n

Mit den neuen Messergebnissen st\u00f6\u00dft ein direktes Neutrinomassenexperiment mithilfe einer modell-unabh\u00e4ngigen Labormethode erstmals in den kosmologisch und teilchenphysikalisch so wichtigen Sub-Elektronenvolt-Massenbereich vor, in dem die fundamentale Massenskala von Neutrinos vermutet wird.<\/p>\n

\"\"Gesamt\u00fcbersicht – \u00a9 Grafik: Karlsruher Institut f\u00fcr Technologie<\/span><\/div>\n

\u201eDie Neutrinomasse ist mit grundlegenden Fragen der Kosmologie, Astrophysik und Teilchenphysik verkn\u00fcpft wie beispielsweise mit der Entwicklung des Universums und der Physik jenseits des Standardmodells der Elementarteilchen\u201c, erkl\u00e4rt Prof. Dr. Klaus Helbing, Leiter des Forschungsteams der Bergischen Universit\u00e4t.<\/p>\n

Qualit\u00e4t der Daten kontinuierlich gesteigert<\/h4>\n

Die hohe Qualit\u00e4t der ersten Daten nach der Inbetriebnahme in 2019 konnte in den vergangenen beiden Jahren kontinuierlich weiter gesteigert werden. \u201eKATRIN als Experiment mit h\u00f6chsten technologischen Anforderungen l\u00e4uft nun wie ein perfektes Uhrwerk\u201c, freut sich Prof. Dr. Guido Drexlin vom KIT, Projektleiter und einer der beiden Co-Sprecher des Experiments. Prof. Dr. Christian Weinheimer, Universit\u00e4t M\u00fcnster und ebenfalls Co-Sprecher, erg\u00e4nzt: \u201eEntscheidend f\u00fcr das neue Resultat waren die Reduktion der St\u00f6rsignale und die Erh\u00f6hung der Signalrate.\u201c<\/p>\n

Der Beitrag der Wissenschaftler der Bergischen Universit\u00e4t umfasst die Bereitstellung und den Betrieb von Kalibrationsinstrumenten. Im Rahmen des KATRIN-Experiments ergeben sich f\u00fcr die Forschenden dabei aufgrund \u00e4u\u00dferer Einfl\u00fcsse einzigartige Herausforderungen bei der Entwicklung dieser Hardware.\u00a0<\/span><\/p>\n

Dennoch bleibt die Messgenauigkeit auf ein Promille genau, sodass kleinste Unstimmigkeiten im Betrieb des Experiments gefunden werden k\u00f6nnen.<\/p>\n

Noch pr\u00e4ziser dank Terahertz-Strahlung<\/h4>\n

Derzeit besch\u00e4ftigt sich die Wuppertaler Forschungsgruppe besonders intensiv mit der Reduzierung von unerw\u00fcnschten St\u00f6rsignalen, die durch hoch angeregte Atome entstehen. Diese sollen mit Terahertz-Strahlung unsch\u00e4dlich gemacht werden. \u201eDies ist eine ganz neue Technik, die wir derzeit intensiv zusammen mit Terahertz-Experten untersuchen. Haben wir Erfolg, kann das volle Potenzial von KATRIN ausgesch\u00f6pft werden\u201c, erl\u00e4utert Dr. Enrico Ellinger, Wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Bergischen Universit\u00e4t.\u00a0<\/span><\/p>\n

Mit Freude und Spannung erwarten die Wuppertaler Wissenschaftler eine weitere deutliche Verbesserung der Sensitivit\u00e4t bei der Messung der Neutrino-Masse und der Suche nach neuen physikalischen Ph\u00e4nomenen jenseits bisheriger physikalischer Modelle.<\/p>\n

Im Rahmen des KATRIN-Experiments wird die Bergische Universit\u00e4t Wuppertal seit vielen Jahren vom Bundesministerium f\u00fcr Bildung und Forschung gef\u00f6rdert.<\/p>\n

Link zum Nature Physics-Artikel: http:\/\/dx.doi.org\/10.1038\/s41567-021-01463-1<\/a><\/p>\n

Eine separate Ver\u00f6ffentlichung zur Arbeit der Wuppertaler Wissenschaftler erscheint zudem demn\u00e4chst im Fachjournal JINST. Link zum Paper: https:\/\/arxiv.org\/abs\/2101.11495<\/a><\/p>\n

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Neutrinos nehmen in der Kosmologie und der Welt der Teilchenphysik aufgrund ihrer winzigen Masse eine wichtige Sonderstellung ein \u2013 sie gibt Anlass zur Annahme, dass physikalische Prozesse jenseits der bisher bekannten Theorien existieren.\u00a0<\/p>\n","protected":false},"author":7,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[27],"tags":[],"class_list":["post-50202","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-wissen"],"publishpress_future_action":{"enabled":false,"date":"2026-04-13 06:55:54","action":"change-status","newStatus":"draft","terms":[],"taxonomy":"category","extraData":[]},"publishpress_future_workflow_manual_trigger":{"enabledWorkflows":[]},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.die-stadtzeitung.de\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/50202","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.die-stadtzeitung.de\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.die-stadtzeitung.de\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.die-stadtzeitung.de\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/users\/7"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.die-stadtzeitung.de\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=50202"}],"version-history":[{"count":3,"href":"https:\/\/www.die-stadtzeitung.de\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/50202\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":50207,"href":"https:\/\/www.die-stadtzeitung.de\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/50202\/revisions\/50207"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.die-stadtzeitung.de\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=50202"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.die-stadtzeitung.de\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=50202"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.die-stadtzeitung.de\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=50202"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}