Freie Fahrt ins Fiasko: Warum Elektroautos so keine Zukunft haben Nur Neutrinotechnologie kommt ohne Ladestationen aus Forscher entwickeln das Auto Pi

Olena Shmahalo/Quanta Magazine

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Deutschland wird fußballfeldgroße Tankstellen mit unzähligen Ladestationen benötigen, sollte die Vision von Millionen Elektroautos umgesetzt werden. Die heutigen Raststätten an den Autobahnen werden nicht mehr ausreichen. Doch es gibt eine Alternative, die ohne Ladestationen, ohne Reichweitenproblematik und ohne CO2-Ausstoß auskommt.

Das lange Warten beim Ladevorgang ist nach Überzeugung von Prof. R. Strauss, Physiker und Wissenschaftlicher Beirat der Neutrino Energy Group, einer der Hauptgründe dafür, dass sich Elektromobilität bis heute nicht durchgesetzt hat.

Nicht nur die Aussicht auf riesige Anlagen mit Ladestationen zeigt, wie wenig durchdacht die Pläne von Bundesregierung und Automobilindustrie sind. Auch der "Autogipfel" vom vergangenen Juni im Bundeskanzleramt war enttäuschend. Die Autoindustrie erhofft sich von der Bundesregierung Unterstützung bei ihrer Transformation hin zu Elektroautos, unter anderem für ein dichtes Netz an Ladesäulen. Beschlossen wurde indes nur, einen "Masterplan" für den Aufbau der Ladeinfrastruktur zu beschleunigen.

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Neutrinos Andeutung eines Risses zwischen Materie und Antimaterie

Ein frühes Anzeichen dafür, dass sich Neutrinos anders verhalten als Antineutrinos, legt eine Antwort auf eine der größten Fragen der Physik nahe.

m selben unterirdischen Observatorium in Japan, in dem vor 18 Jahren erstmals Neutrinos beobachtet wurden, die von einem „Geschmack“ zum anderen pendelten - eine bahnbrechende Entdeckung, die zwei Physikern den Nobelpreis 2015 einbrachte -, tauchte eine winzige Anomalie in den Oszillationen der Neutrinos auf Das könnte eine Antwort auf eines der größten Rätsel der Physik sein : Warum im Universum die Materie die Antimaterie dominiert.

Die durch das T2K-Experiment festgestellte Anomalie ist noch nicht ausreichend ausgeprägt, aber sie und die Ergebnisse zweier verwandter Experimente "weisen alle in die gleiche Richtung", sagte Hirohisa Tanaka von der University of Toronto, ein Mitglied von Das T2K-Team, das das Ergebnis Anfang dieses Monats in London einem überfüllten Publikum vorstellte .

Das langjährige Rätsel, das gelöst werden muss, ist, warum wir und alles, was wir sehen, Materie sind. Genauer gesagt, warum gibt es überhaupt etwas - Materie oder Antimaterie? Die herrschenden Gesetze der Teilchenphysik, die als Standardmodell bekannt sind, behandeln Materie und Antimaterie nahezu gleich und respektieren (mit einer bekannten Ausnahme) die sogenannte Ladungsparität oder „CP“ -Symmetrie: Für jeden Teilchenzerfall, der beispielsweise erzeugt: ein negativ geladenes Elektron, der Spiegelbildzerfall, der ein positiv geladenes Antielektron ergibt, tritt mit der gleichen Geschwindigkeit auf. Das kann aber nicht die ganze Geschichte sein. Wenn während des Urknalls gleiche Mengen an Materie und Antimaterie produziert worden wären, hätten kurz danach gleiche Mengen existieren müssen. Und da Materie und Antimaterie sich beim Kontakt vernichten, hätte eine solche Situation zur völligen Zerstörung von beiden geführt, was zu einem leeren Kosmos geführt hätte.

Irgendwie muss deutlich mehr Materie als Antimaterie geschaffen worden sein, so dass ein Materieüberschuss die Vernichtung überstanden hat und jetzt herrscht. Die Frage ist, welcher CP-verletzende Prozess jenseits des Standardmodells die Produktion von Materie gegenüber Antimaterie begünstigte.

Viele Physiker vermuten, dass die Antwort bei Neutrinos liegt - schwer fassbaren, allgegenwärtigen Partikeln, die sich jede Sekunde milliardenfach durch Ihren Körper bewegen.

Zu diesem Zweck erzeugten Wissenschaftler mit dem T2K-Experiment ab 2010 Strahlen von Neutrinos oder Antineutrinos in Tokai, Japan, und richteten sie auf das Super-Kamiokande-Neutrino-Observatorium, einen mit Sensoren ausgekleideten Tank mit 50.000 Tonnen reinem Wasser, der sich fast 200 Meilen entfernt befindet weg in Kamioka. Gelegentlich interagierten diese geisterhaften Partikel mit Atomen im Wassertank und erzeugten nachweisbare Strahlungsblitze. Das Erkennen eines Unterschieds im Verhalten der Neutrinos und Antineutrinos würde einen wichtigen Hinweis auf das Übergewicht der Materie gegenüber der Antimaterie liefern und möglicherweise einen Weg jenseits des Standardmodells zu einer vollständigeren Theorie der Natur eröffnen. Die seltsamen Eigenschaften von Neutrinos bieten bereits einen möglichen Überblick über diese umfassendere Geschichte.

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