Stars as Laboratories for Fundamental Physics

Stars as Laboratories for Fundamental Physics
Von G. G. Raffelt.
The University of Chicago Press, Chicago/London 1996. XXII + 664 S., Cloth, $ 77.-/£ 61.50.
ISBN 0-226-70271-5

Es ist meistens eine schwierige und häufig auch undankbare Aufgabe, ein Buch über ein ausgesprochen interdisziplinäres Arbeitsgebiet zu schreiben, das sich zusätzlich noch im Umbruch befindet und ständig mit neuen Erkenntnissen überrascht. Es besteht dann die Gefahr, daß man sich als Autor um der Aktualität willen in Spekulationen verliert und dabei keinem der beteiligten Felder gerecht wird. Daneben ist der Anspruch gewaltig; denn in den seltensten Fällen gibt es schon Lehrbücher, auf die man sich beziehen kann, wenn es um die grundlegenden Fragen geht. Georg Raffelt ist in dem vorliegenden Buch dieser Spagat erstaunlich gut gelungen, und ich zolle ihm dafür meine Hochachtung. Er ist nicht der Versuchung erlegen, im klassischen Sinne ein Lehrbuch über Astro-Teilchenphysik schreiben und dabei auch noch die gesamte aktuelle Literatur einbeziehen zu wollen. Vielmehr hat er den Stil eines Reviews gewählt, ohne dabei darauf zu verzichten, wenn immer es ihm notwendig erschien, auch einmal die Grundlagen anzusprechen und eventuell sogar herzuleiten.

Hauptthema des Buchs ist der in den letzten Jahren überaus erfolgreiche Versuch, aus der Astrophysik solche Informationen über die Teilchenphysik zu gewinnen, die mit Beschleunigern und anderen Laborexperimenten nur sehr schwer oder gar nicht zu erhalten sind. Die inzwischen schon fast "klassischen" Beispiele sind der zu geringe Neutrinofluß von der Sonne, der auf "neue Physik" jenseits des Standardmodells der Teilchenphysik hindeutet, und die Neutrinodetektionen im Zusammenhang mit der Supernova in der Großen Magellanschen Wolke 1987, die zu neuen Grenzen für Neutrinoeigenschaften geführt haben, die um Größenordnungen restriktiver sind als die von Laborexperimenten. Diesen und anderen "astrophysikalischen Laboratorien", Roten Riesen, Weißen Zwergen, Neutronensternen, etc., widmet Raffelt den meisten Raum in seinem Buch. Die Kosmologie wird immer nur am Rande als "Labor" erwähnt, wenn sie für die Argumentation notwendig ist. Im Mittelpunkt stehen schwach wechselwirkende Teilchen (denn nur für sie lassen sich die Methoden anwenden) und insbesondere Neutrinos und Axionen, obwohl Raffelts Argumentationsketten in gleicher Weise für andere (hypothetische) neue Teilchen gelten.

Wie bereits gesagt, das Buch ist kein Lehrbuch im klassischen Sinn, und es wird sicher Leser enttäuschen, die ein solches suchen. Aber es gibt einen umfassenden Überblick über die Astro-Teilchenphysik mit einer Literaturliste, die bis 1995 alle relevanten Arbeiten enthält, und mit Illustrationen und einer Formelsammlung, die es für viele Jahre zu einem Standard-Nachschlagewerk für Astrophysiker und Teilchenphysiker machen werden, und es ist nützlich für Studenten, die schon über ein solides Fundament in beiden Feldern verfügen, aber gerne auch die Zusammenhänge verstehen würden.

W. Hillebrandt, Garching

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