Bisher gibt es nur Ober- und Untergrenzen, die sich je nach Modell ebenfalls erheblich unterscheiden. Die ungefähre Masse der drei bekannten Neutrino-Varianten sollte zwischen 0,01 und 1 Elektronenvolt (eV) liegen. Weitere Details sind bisher nicht bekannt.
Aber eines ist sicher: Natrinopartikel sind die mit Abstand leichtesten Partikel im Partikelzoo. Die nächst schwereren Teilchen, Elektronen, haben eine Masse von etwa einer halben Million Elektronenvolt (oder knapp 10^°-32 Kilogramm). Und alle anderen Komponenten des Mikrokosmos bringen ihn in ein Vielfaches davon zurück.
Das Wiegen von Neutrinos ist auch aus einem anderen Grund eine komplexe Aufgabe: Teilchen kümmern sich wenig um Hindernisse. Sie eilen einfach durch die Materie, hundert Milliarden von ihnen fliegen jede Sekunde durch den menschlichen Körper. Nur ein kleiner Bruchteil interagiert mit Atomkernen.
Unerwünschte Bedingungen, wenn Sie an den genauen Eigenschaften von Partikeln interessiert sind. Aber das schreckt die Physiker nicht ab. Vor allem, weil sie viel von Neutrinos und ihrer Masse lernen können, sowohl über die Welt in ihrer kleinsten Form als auch über das Universum als Ganzes.
Susanne Mertens weiß genau was. Der Wissenschaftler ist seit zehn Jahren am KATRIN-Projekt beteiligt. Sie begann als Doktorandin am KIT und ist heute Professorin am Max-Planck-Institut für Physik in München. Laut Mertens hätte der genaue Wert der Masse der Neutrinos einen spürbaren Einfluss auf das Weltbild der Teilchenphysiker. Das berühmte Standardmodell, das alle bekannten Elementarteilchen und deren Wechselwirkungen beschreibt, konnte so geklärt oder sogar neu formuliert werden.
Weil Neutrinos im Standardmodell keine Masse haben. Seit Beginn des neuen Jahrtausends sind die Physiker jedoch fest davon überzeugt, dass dies nicht wahr sein kann: Im Jahr 2001 haben Wissenschaftler des Sudbury Canadian Neutrino Observatory gezeigt, dass Neutrinos ihre Identität im Flug verändern und von Art zu Art “oszillieren”. Forscher des japanischen Super-Kamiokande-Detektors hatten dies bereits 1998 beobachtet. Diese Entdeckung wurde 2015 mit dem Nobelpreis für Physik ausgezeichnet.
