Es ist die Woche der Nobelpreise. Sie beginnt heute mit der Medizin, weiter geht es mit Physik, Chemie, Literatur, Frieden – und anfangs der nächsten Woche den Wirtschaftswissenschaften. Doch wie geht es zu in der Wissenschaft? Über die Neutrinophysik, und über erfolgreiche und übergangene Nobelpreisträger hat Christian Spiering ein sehr persönliches Buch geschrieben.
Der Brief kommt aus Zürich. Mit ihm eröffnet der Astrophysiker Christian Spiering (Bild (© Hanser) in «Das seltsamste Teilchen der Welt. Auf der Jagd nach dem Neutrino» sein anschauliches Panorama des eigenen Forschungsfeldes. Lise Meitner soll ihn verlesen. Doch sie ist wieder mal zu schüchtern, also übernimmt Hans Geiger das. Und trägt den im Dezember 1930 versammelten Physikern vor, was ihr Kollege Wolfgang Pauli sich so denkt. Er könne, teilt der an der ETH lehrende Pauli mit, «leider nicht persönlich in Tübingen erscheinen», weil er «infolge eines in der Nacht vom 6. zum 7. Dez. in Zürich stattfindenden Balles dort unabkömmlich» sei.
Wolfgang Paulis Vermutung
Der geniale Physiker und leidenschaftliche Nachschwärmer Pauli getraut es sich nicht, seine Vermutung in der neuesten Streitfrage seines Fachs zu publizieren, aber seinen Kollegen will er sie nicht vorenthalten. So äussert er den Verdacht, dass die Unstimmigkeiten in den Messungen der so genannten Betastrahlung darauf zurückzuführen seien, dass ein neues, extrem leichtes Elementarteilchen daran beteiligt sei. Pauli spricht von Neutronen, Enrico Fermi wird den Namen dann in Neutrino abändern. Denn klein, winzig klein, sind diese Teilchen in der Tat, und fast nicht nachweisbar, weil sie nur ganz selten mit anderer Materie kollidieren. Mehr als zwei Jahrzehnte wird es dauern, bis man die ersten Neutrinos zweifelsfrei nachweisen kann.
Mit seinem Brief öffnet Wolfgang Pauli die Tür zu einem neuen Forschungsfeld, dessen Potential auch heute, beinahe hundert Jahre später, noch keineswegs ausgeschöpft erscheint. Und an dessen Beispiel man ganz gut illustrieren kann, was es eigentlich bedeutet, in der Wissenschaft tätig zu sein, und, wenn man Glück hat, auch einen jener begehrten Nobelpreise zu ergattern, die in dieser Woche wieder vergeben werden. Bis man am Ziel ist, vergehen oft lange Jahrzehnte voller aufwendiger Versuche und auch voller Enttäuschungen. Die Geschichte der Wissenschaft ist auch immer eine Geschichte des Scheiterns.
Lise Meitner hat Erfolg und muss fliehen
Und es ist auch eine Geschichte des Übergangen-Werdens. Lise Meitner ist ein sehr sprechendes Beispiel dafür, Bruno Pontecorvo ein anderes. Mit grosser Zähigkeit hat Lise Meitner sich nach oben geschafft in einer Wissenschaft, die Frauen bis dahin höchstens als Gehilfinnen im Labor schätzt, nicht aber als vollwertige Kolleginnen. 1908 bricht die 1878 in Wien Geborene nach Berlin auf, es ist die Zeit, da die Physik in zunehmendem Mass fasziniert ist von jener Strahlung, die bestimmte Substanzen aussenden. Was man wohl daraus über den Aufbau der Materie lernen kann?
In Max Planck findet sie ihren grossen Förderer und in Otto Hahn einen kongenialen Kollegen. Tiefer und tiefer dringen sie ein in die Materie, er ist der begabte Experimentator, sie die scharfsinnige Deuterin der Resultate. Doch leider verdüstert sich der politische Horizont. 1933, als Hitler an die Macht kommt, ist die Jüdin noch geschützt durch ihre österreichische Staatsbürgerschaft, doch 1938, mit der Einverleibung Österreichs, wird ihr der Boden unter den Füssen zu heiss. Mit Hahns Hilfe flieht Lise Meitner ins neutrale Schweden, bleibt aber per Brief präsent. Richtig deutet sie Hahns neueste Resultate als das Ergebnis einer Kernspaltung, jenes Prozesses, der dann in der Atombombe schreckliche Wirklichkeit wird. Und der Otto Hahn 1944 den Nobelpreis eintragen wird, nicht aber Lise Meitner.
Bruno Montecorvo erregt Verdacht
Mit dem von den USA im Krieg eilig vorangetriebenen Bau dieser Bombe kommt auch Bruno Montecorvo in gefährliche Berührung. 1950 arbeitet der 1913 in Pisa geborene Physiker im englischen Harwell, als an seinem Labor der Spion Klaus Fuchs verhaftet wird, der im Krieg geheime Informationen an die Russen geliefert hat. Auch auf den überzeugten Kommunisten Montecorvo fällt ein Verdacht, und so wechselt er die Seiten, geht nach Dubna bei Moskau. Wo ihm dann aber der Zugang zu jenen Teilchenbeschleunigern fehlt, die den Kollegen im Westen immer neue Erkenntnisse liefern über jenes geheimnisvolle Teilchen, das in jeder Sekunde milliardenfach durch uns und die Erde rast, ohne irgendwo anzustossen.
Drei Mal hätte Pontecorvo den Nobelpreis verdient, drei Mal wird er übergangen, erklärt der heute 78-jährige Christian Spiring, der selber viereinhalb Jahre in Dubna gearbeitet hat, und der mitgewirkt hat beim Aufbau von Neutrino-Teleskopen am Baikalsee und am Südpol. Spiring weiss also, wovon er spricht, wenn er die Geschichte der Erforschung dieses seltsamsten Teilchens im Universum vor uns ausbreitet. Anschaulich erzählt er von jenen Forschern, denen er selber begegnet ist. Fachkundig, aber gut verständlich schildert er die Hindernisse, die dabei zu überwinden sind. Wir lernen jene Riesentanks kennen, in denen von minutiös ausgetüftelten Nachweissystemen jene seltenen Zusammenstösse registriert werden, die Neutrinos verursachen. Oft befinden sie sich tief unter der Erdoberfläche, wo keine andere Strahlung die Resultate verfälscht.
Fred Reines muss lange warten
Wohl den grössten Hindernissen sieht Fred Reines sich gegenüber, eigentlich der Pionier des Forschungsfeldes. Lange muss er warten, bis ihn, nach einem «Leben auf der Überholspur» und auch Phasen tiefer Niedergeschlagenheit, 1995 endlich die erlösende Nachricht aus Stockholm erreicht, als er im Krankenhaus liegt und die Lebenskraft des 77-Jährigen schon spürbar abnimmt. Schon sind die nächste und übernächste Generation der Neutrinoforscher am Werk. Noch vor ihm haben 1988 Leon Lederman, Melvin Schwartz und Jack Steinberger den begehrten Preis erhalten, 2002 werden Raymond Davis und Masatoshi Koshiba folgen. Es gibt, das weiss man mittlerweile, nicht nur eine Sorte Neutrinos, sondern drei. In grossen Mengen werden sie in Kernreaktoren erzeugt, aber auch von der Sonne, über deren Innenleben die Neutrinos einiges erzählen.
Mit der Wissenschaft und mit dem Nobelpreis aber ist es so, wie Reines es in einem Moment der – in seinem Fall voreiligen - Enttäuschung gesagt hat: «Ich weiss, dass viele Leute den Nobelpreis verdient und ihn doch nicht bekommen haben. Vielleicht haben ihnauch einige bekommen, die ihn nicht verdient haben. Ich kann daran nichts ändern.»
Christian Spiering: Das seltsamste Teilchen der Welt. Auf der Jagd nach dem Neutrino, Hanser-Verlag, München 2025, 332 Seiten
