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Von Einsteins geheimen Theorien und sterilen Neutrinos

Am 29.Oktober drängelten sich rund 200 Gäste im bis auf den letzten Platz besetzten Hörsaal 2 der Physik, um eine ungewöhnliche Vorlesung mit zu erleben. Der Thriller-Autor Mark Alpert, der Physiker Prof. Heinrich Päs und der Amerikanist Prof. Walter Grünzweig diskutierten an der TU Dortmund über sterile Neutrinos, das Verhältnis von Science und Fiction und Alperts Buch „Die Würfel Gottes“. Dass der Autor extra für diesen Anlass aus den USA angereist war, hatte seinen Grund, denn der Dortmunder Physiker Päs hatte mit einer theoretischen Arbeit zu sterilen Neutrinos, die in dem Roman eine zentrale Rolle spielen, die wissenschaftliche Grundlage zu dem Thriller beigesteuert.

Einsteins letzter Assistent wird brutal überfallen. Auf dem Sterbebett haucht er seinem Vertrauten David Swift eine kryptische Zahlenfolge und die Worte »Einheitliche Feldtheorie« ins Ohr. Verfolgt von Geheimdiensten und Verbrecherorganisation macht sich David nun auf die Suche nach dieser Theorie, die – einmal in falsche Hände geraten – den Bau einer furchterregenden Waffe ermöglichen würde. Denn sie macht so genannte sterile Neutrinos beherrschbar, die quer durch die Dimensionen an jedem x-beliebigen Ort der Welt todbringende Energie freisetzen können. Auf über 400 Seiten schildert Mark Alpert in seinem Roman „Die Würfel Gottes“ die spannende Suche nach der Theorie. Doch beruht der ganze Roman auf der kreativen Phantasie des US-Thriller-Autors? Nicht ganz, denn Alpert ist auch Wissenschaftsjournalist und eine theoretische Arbeit des Dortmunder Physikers Prof. Heinrich Päs zu den erstaunlichen Eigenschaften steriler Neutrinos, über die er einen Beitrag für das Magazin „Scientifc American“ geschrieben hatte, lieferte den wissenschaftlichen Hintergrund für den spannenden Thriller-Plot.

Päs Überlegungen fußen auf der String-Theorie, einer Theorie, die eine Brücke zwischen Quantenmechanik und Gravitationstheorie schlägt. Ihre grundlegende These: Die Welt besteht aus winzigen Fäden, die wie die Saiten einer Gitarrre (englisch „strings“) schwingen. Und dies tun sie in zehn Dimensionen, von denen wir Menschen allerdings nur vier wahrnehmen können. Dies liege daran – so die Theorie – dass unser Universum auf eine vierdimensionale „Bran“ beschränkt ist, die wie eine riesige Luftschlange in der mehrdimensionalen Umgebung schwebt.

Vor dem Hintergrund dieser Stringtheorie richtete Heinrich Päs seine Überlegungen auf das sterile Neutrino. Neutrinos sind nur sehr schwer zu messende Geisterteilchen ohne Ladung mit sehr wenig Masse. die ihr Erscheinungsbild nach Belieben wechseln und quasi ungehindert durch das Universum rasen. Bereits in den 90er Jahren hatte ein Experiment am Los Alamos National Laboratory Hinweise auf ein Neutrino bislang unbekannten Typs geliefert, das so genannte „sterile“ Neutrino. Und genau dieses besondere Neutrino rückte Päs gemeinsam mit seinen Kollegen Sandip Pakvassa und Thomas J. Weiler in den Mittelpunkt der theoretischen Arbeit. Sie stellten die Hypothese auf, dass sterile Neutrinos unsere „Bran“ verlassen, eine Abkürzung durch die mehrdimensionale Umgebung nehmen und an beliebiger Stelle in unser Universum zurückkommen können.

An dieser Stelle schließt sich der Kreis zum Thriller-Autor. Denn als Wissenschaftsjournalist für das amerikanische Journal „Scientific American“ schrieb Mark Alpert einen Beitrag über das „MiniBooNE“-Experiment am Fermilab unweit von Chicago. Wissenschaftler schossen hier Strahlen aus Myon-Neutrinos auf eine zwölf Meter dicke, mit 800 Tonnen Mineralöl gefüllt Stahlkugel, um mehr über die nur schwer fassbaren Neutrinos zu erfahren. Und die Ergebnisse lieferten Hinweise auf die Existenz von sterilen Neutrinos mit genau den Eigenschaften, die Päs und seine Kollegen theoretisch vorhergesagt hatten. Für die Physikwelt ein sensationelles Ergebnis, denn sollten die Messwerte durch andere Experimente bestätigt werden, wäre dies ein erster experimenteller Beleg für die Stringtheorie.

Als Alpert seinen Beitrag schrieb war eine erste Fassung von „Die Würfel Gottes“ bereits fertig und als sein Agent forderte, das Ende neu zu schreiben und die Wissenschaft darin glaubwürdiger zu gestalten, erinnerte sich der Thriller-Autor an sein Recherchegespräch mit dem Dortmunder Physiker.
So kamen die sterilen Neutrinos zu ihrer Hauptrolle in dem Thriller. Doch ihr Einsatz als tödliche Waffe, wie sie im Buch durch den Protagonisten erfolgreich verhindert wird, ist komplette Fiktion. „Über sterile Neutrinos wird in der Physikwelt noch heftig gestritten,“ so Päs, „wir wissen zum jetzigen Zeitpunkt noch nicht einmal, ob sie tatsächlich existieren. Ihre Eigenschaften liegen noch völlig im Dunkeln.“ So bleibt die Suche nach den Geisterteilchen mit den erstaunlichen Eigenschaften also nicht nur im Roman, sondern auch in der Realität für die Physik spannend. (TU Dortmund)