christian spiering, desy neutrinos geheimschrift des kosmos
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Christian Spiering, DESY
NeutrinosGeheimschrift des Kosmos
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Stanislav Lem, 1969
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n p + e-
Das Postulat des Neutrinos: Pauli, 1930
Radioaktiver Zerfallund das Postulat des Neutrinos
Wolfgang Pauli, 1930
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n p + e- +
Das Postulat des Neutrinos: Pauli, 1930
Radioaktiver Zerfallund das Postulat des Neutrinos
Wolfgang Pauli, 1930
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n p + e- + e
Das Postulat des Neutrinos: Pauli, 1930
Radioaktiver Zerfallund das Postulat des Neutrinos
Wolfgang Pauli, 1930
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1956:Die Entdeckung
des Neutrinos
Cowan und Reines
Nobelpreis 1995
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1962:Die Entdeckung
des Myon-Neutrinos()
Lederman, Schwarz, SteinbergerNobelpreis 1988
p
Beschleuniger
-Zerfall:
Target-Absorber
Bruno Pontecorvo
Neutrino-Strahl
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p
Beschleuniger
-Zerfall:
Target-Absorber
p + Target + …..
+
Neutrino-Strahl
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- Masse (fast) Null- Extrem schwach reagierend
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23.2.1987 Die Geburt der
Neutrino-Astronomie
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Supernova 1987A in der Großen Magellanschen Wolke
23.2.1987
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~ 160 000 Jahre
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Super-KamiokandeJapan
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Neutrinos in Kamiokande
ne
pe
e
e+
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SN 1987ASN 1987A
RauschenRauschen
Neutrino-Signal von SN-1987A
in Kamiokande
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SN 1987ASN 1987A
RauschenRauschen
Neutrino-Signal von SN-1987A
in Kamiokande Temperatur im frischen Neutronenstern 30-50 Milliarden Kelvin
Neutrinomasse < 20 eV . . . .
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Neutrinos von der Sonne
Photonen
Neutrinos
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Die Sonne in Neutrinos
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Neutrino-Oszillationen
Neutrinos wandelnsich auf dem Wegvon der Sonne zurErde um !
Neutrinos haben eine Ruhe-Masse
Animation W. Hofmann
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Raymond Davis jr. Masatoshi Koshiba
Nobelpreis 2002
.. für Öffnung des Neutrino-Fensters zum Universum
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Buchstaben des Neutrino-Alphabets
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Victor Hess1912
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Energie: LHC 10 000 000
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Supernovae: Stosswellen in
interstellares Medium
Krebs-Nebel
LHC 1000
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Aktive Galaxien: Akkretionsscheiben und
Jets
Radiobild von Cygnus A
LHC 10 000 000
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Verschlungene und gerade Wege
Geladene Teilchen
,
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Kern-ReaktionDetekt
or
Neutrino
Myonen können in Wasseroder Eis kilometerweit fliegen …
… und ziehen einen Lichtkegel hinter sich her
Myon
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Amanda
BaikalAntaresNestor, Nemo
Km3: IceCube
Km3: KM3NeT
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AMANDA
IceCube
Südpol Stationsgebäude Astronomie-Sektor
Landebahn
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IceCube Neutrino Observatory
IceTop(160 Eistanks)
AMANDA(677 OMs)
IceCube(4800 OMs)
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δ=90º
24h 0h
Max Significanceδ=54º, α=11.4h
3.38σ
Skymap from 7years AMANDA: no significant excess
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kosmischesProton
≈15 km
π+
+
e+
e
„Atmosphärische“ Neutrinos
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Jahr2000 2001 2002 2003
Mai Juni Juli
Fluss vonTeV-Photonen
(willk. Einheiten)
0
1
2
3
WHIPPL
E
Ankunftszeit von Neutrinos aus der Richtung der AGN ES1959+650
Zufall oder Entdeckung ?
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IceCube Neutrino Observatory
IceCube
= 30 AMANDA= 1000 Super-Kamiokande
- 79 von 86 Trossen installiert- Datennahme in vollem Gange
- Fertigstellung Januar 2011
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1969
1912
2012 ?
2012Mitglieder der IceCube
Collaboration freuen sich über die Entdeckung
ihrer ersten kosmischen Neutrinoquelle (?)
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… und zum Abschluss
einige
• interessante Ideen
• „verrückte“ Ideen
• bescheuerte Ideen
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Interessante Ideen
• Kontrolle von Kernreaktoren mit Hilfe von Neutrinos
Man gehe mit einem Szintillations-Detektor à la Reines – nur größer und besser – an einen Reaktor und bestimme aus Anzahl und Energie des registrierten Neutrinos, welche Prozesse im Innern ablaufen und ob z.B. Plutonium gebrütet wird.
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Hano-Hano
Ein mobiler 50 ktSzintillationsdetektor (Projekt)
- Geo-Neutrinos
- Reaktor-Monitoring- Supernova-Neutrinos
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Interessante Ideen
• Tomographie des Erdkerns mit Hilfe atmosphärischer Neutrinos
Bei 50 TeV Energie reagiert jedes zweite Neutrino bei Durchquerung der Erde. Bei einer genügend hohen Anzahl registrierter Neutrinos hoher Energie kann man die Abhängigkeit der Neutrinos vom Zenithwinkel untersuchen und Rückschlüsse auf Ausdehnung und Dichte des Erdkerns ziehen.
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„Verrückte“ Ideen• Galaktische Neutrino-Kommunikation
fortgeschrittener Zivilisationen 6.3 PeV e1000 LHC
p
- -
Beschleuniger
-Zerfall:
Target-Absorber
e : : = 1 : 1 : 1
Nach weniger als einem Lichtjahr:
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„Verrückte“ Ideen• Galaktische Neutrino-Kommunikation
fortgeschrittener Zivilisationen 6.3 PeV e1000 LHC
p-
-
p-Beschleuniger
~20 PeV - -Zerfall:
Target-Absorber
-Beschleuniger L ~ 1000 km
~0.5 Mio km
~1000 LJ
e : : = 1 : 1 : 1
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„Verrückte“ Ideen
• Galaktische Neutrino- Kommunikation fortgeschrittener Zivilisationen
• Zeitsynchronisation über galaktische Distanzen mit einer Genauigkeit von 10-22 Sekunden
• Kommunikation mit Untersee-Booten
• Erdölsuche mit Neutrinos
John Learned
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Bescheuerte Ideen
• Energiegewinnung mit Sonnen-Neutrinos
• Neutrinomobile• Neutrino-Photosynthese• Einfluss von Neutrinos auf
unsere Gesundheit• Raketen mit Neutrinoantrieb• Neutrinowaffen
Sehr geehrter Herr Dr. Spiering,
hiermit möchte ich Ihnen eine
völlig neue Idee vorstellen:
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Bescheuerte Ideen
• 2012 ist Weltuntergang – laut Maya-Kalender• In Roland Emmerichs Film wird der
Weltuntergang ausgelöst durch – ausgerechnet ! – Neutrinos von der Sonne, die den Erdkern aufheizen, was zu Erdbeben, Kontinentalverschiebungen und einer neuen Sintflut führt.
• Die Spitze des denkbaren Unsinns, aber grandiose Animationen und Tricks!
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Bescheuerte Ideen
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Ein unsichtbares Neutrino dankt für Ihre Aufmerksamkeit !