Neutrinophysik
Schmitz
Neutrinophysik
Von N. Schmitz.
Teubner, Stuttgart 1997. 478 S., 192 Abb., 23 Tab., paperback,
ISBN 3-519-03236-8
Neutrinos sind noch immer die großen Unbekannten im Standardmodell der Teilchenphysik. Eine der wichtigsten ungeklärten Fragen ist die nach einer nicht-verschwindenden Ruhemasse. Diese beeinflußt verschiedenste Bereiche der Physik, angefangen bei der Kosmologie bis hin zur Elementarteilchenphysik. Zudem eröffnet eine von Null verschiedene Ruhemasse eine Vielzahl neuer physikalischer Effekte wie Neutrino-Oszillationen und Neutrino-Zerfall.
Das Buch läßt sich grob in drei Teile gliedern. Der erste Teil beschäftigt sich - nach einer historischen Betrachtung der wichtigsten Neutrino-Experimente - mit Neutrino-Streuversuchen an Beschleunigern. Im Rahmen der elektroschwachen Theorie wird ausführlich die Neutrino-Elektron-Streuung und die damit verbundene Bestimmung wichtiger Größen der Theorie diskutiert. An-schließend folgt eine detaillierte Behandlung der Neutrino-Nukleon-Streuung und ihrer Bedeutung für die Bestimmung der Strukturfunktionen, dem eine kurze Abhandlung der HERA-Physik als Vergleich folgt.
Der zweite Teil beschäftigt sich mit den Eigenschaften des Neutrinos an sich, insbesondere werden Effekte in Verbindung mit einer endlichen Ruhemasse behandelt. Beginnend mit einer theoretischen Beschreibung von Neutrinomassen und ihrem direkten experimentellen Nachweis, wird nachfolgend die etwas indirektere Suche mit Hilfe von Neutrino-Oszillationen und Neutrino-Zerfall beschrieben. Daran anschließend wird die Frage nach dem Charakter des Neutrinos (Dirac- oder Majorana-Teilchen?) anhand eines möglichen magnetischen Momentes bzw. des neutrinolosen doppelten Beta-Zerfalls erörtert.
Die beschriebene Astrophysik der Neutrinos erstreckt sich von der atmosphärischen Neutrino-Anomalie bis hin zu einem kosmischen NeutrinoHintergrund als Relikt des Urknalls. Eingebettet darin sind Diskussionen stellarer Neutrinoquellen wie der Sonne und den Supernovae. Es folgt eine Darstellung der ultrahochenergetischen Neutrinos, ein sich rapide entwickelndes Gebiet der Teilchenastrophysik.
Das Buch gibt eine gute Zusammenfassung des aktuellen Standes der Neutrinophysik. Detaillierte Herleitungen ermöglichen ein gutes Verständnis des besprochenen Textes. Als sehr hilfreich erweist sich zudem der Einbau ergänzender Informationen. Dieses Buch ist sehr empfehlenswert für Leute, die sich in dieses Gebiet einarbeiten wollen, sowie auch eine wertvolle Hilfe für jene, die bereits auf diesem Gebiet arbeiten.
K. Zuber, Dortmund
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