Amand Fäßler 3. Januar 2017; RC Bregenz Die heimlichen und unheimlichen Neutrinos und der Anfang unseres Universums. Amand Fäßler 3. Januar 2017; RC Bregenz

Energieerhaltung im Beta-Zerfall Atomkern mit Z Protonen Elektron (negative Ladung) Atomkern mit (Z+1) Protonen und Elektron Drei Arten des radioaktiven Zerfalls: Alpha-, Beta- u. Gamma-Zerfall Elektrons/Energie Elektron-Energie

Der Wiener Wolfgang Pauli schrieb am 4 Der Wiener Wolfgang Pauli schrieb am 4. Dezember 1930 von der ETH-Zürich einen Brief nach Tübingen. Betazerfall  Elektron + Neutrino Das Neutrino wechselwirkt nicht u. kann nicht gemessen werden.

Energieerhaltung im Beta-Zerfall Atomkern mit Z Protonen Elektron + Neutrino Atomkern mit (Z+1) Protonen und Elektron Elektrons/Energie Elektron-Energie

Cadmium + Neutron  etwa 8 Gamma-Quanten Der Wiener Wolgang Pauli schrieb am 4. Dezember 1930 von der ETH-Zürich einen Brief nach Tübingen. Betazerfall  Elektron + Neutrino 1956 entdeckt (Reines und Cowen): Neutrino (Savanna-River Reaktor) + Proton (H2O) Elektron+( = Positron) + Neutron e+ + e-  2 Gamma-Quanten = Cadmium + Neutron  etwa 8 Gamma-Quanten Pauli: Neutrino kann nicht nachgewiesen werden.

Fredrik Reines 1995 Nobel-Preis Experimenteller Nachweis des Elektron – Neutrinos mit Clyde Cowen 1956

Heute das Innere eines Neutrino-Detektors durch Gamma-Quanten mit Photo-Multiplier. Gamma-Detektor in Los Alamos/Neu-Mexico

Super-Kamiokande Japan: 60 000 Tonnen reines Wasser 11 200 Photomultiplier 50 cm Durchmesser

E = m c2 KATRIN = KArlsruher TRItium Neutrino-Experiment Was ist die Masse des Elektron-Neutrinos? Sind Neutrinos und Antineutrinos verschiedene Teilchen ? KATRIN = KArlsruher TRItium Neutrino-Experiment 3Tritium(pnn) (12,3 Jahre)  3Helium(ppn) + e- + Neutrino Elektronen/ Energie Neutrino Masse < 2 eV E = m c2 Verfügbare totale Energie 18,552 keV Elektron Energie 1 eV  2*10-33 Gramm

KATRIN Spektrometer-Tank auf dem Weg vom Rhein zum KIT-Nord Karslsruhe Weg durch Leopoldshafen-Eggenstein bei Karlsruhe Ein Riese unterwegs KATRIN Spektrometer-Tank auf dem Weg vom Rhein zum KIT-Nord Karslsruhe

Elektron-Einfang im 67Holmium Atom ECHo = Electron Capture in Holmium Elektron + Proton  Neutron + Neutrino 16367Ho + Elektron16366Dy(angeregt)+Neutrino Totale Energie = Dy-Anregung + Neutrino Zahl der Messungen Neutrino Mass 2,83 keV Energie-Abregung-Dysprosium

Von uns berechnetes Spektrum für Elektroneinfang in Holmium 2,83 keV

Vergleich mit dem Experiment gemessen im Frejus-Modane Tunnel-Labor (Lyon-Turin)

Unser Raum dehnt sich aus.

Relative Abstände im Universum als Funktion der Zeit mit verschiedener Materiedichte und Anteil der Dunklen Energie. Accelerating Expansion Dunkle Materie + Dunkle Energie Relative Größe des Universums H(heute) = 71 km/(sec* Mpsec) Contracting Universe heute Miliarden Jahre

(Energie=Masse)-Dichte des Universums Strahlungs dominiert: r ~ 1/a4 ~ 𝑇4=Stefan-Boltzmann log r Tg = - 270,0 Celsius; Tn = - 271,0 Celsius Materie dominiert: r ~ 1/a3 ~ T3 Dunkle Energie a(t)~1/T 1/Temp 1 MeV 1sec n dec. 1 eV 3x104y 3000 K 300 000 y g dec. 8x109 y Tg = 2.7255 K Tn = 1.95 K heute

Einsteins größte „Eselei“ Von Einstein, Berlin, an Weyl, ETH Zürich. [Bei] De Sitter laufen zwei genügend voneinander entfernte materielle Punkte beschleunigt auseinander. Wenn schon keine quasi-statische Welt, dann fort mit dem kosmologischen Glied. Seien Sie herzlich gegrüsst von Ihrem A.Einstein

Planck Satellite Temperature Fluctuations Comic Microwave Background (March 21. 2013)

Curvature of the Univers flat We know the size of the hot spots. Curvature of the Univers flat x x x

The Universe is flat. The density has the critical value: W = 1.00+-0.02 We can only see till the sphere of the the last photon-electron scattering: ~14 x1012 light years

Entkopplung der Photons (Licht) von der Materie. „Re“-combination of Electrons with Protons and a-Particles Abkühlung auf 3000 Kelvin = 0.3 eV; 300 000 Jahre nach dem Urknall; e- + p  neutraler Wasserstoff 2e- + a  neutrales Helium Lichtquanten bewegen sich frei seit 14x1012 Jahren. Die Kugel der letzten Streuung der Photonen: Radius = 14x1012 Lichtjahre. Heute: Tg = 2.7255(6) Kelvin unabhängig von der Richtung, in die wir schauen. .

Neutrino Decoupling and Cosmic Neutrino Background For massless-massive Neutrinos:

Neutrino Decoupling Below T = 1 MeV: G/H = ( kB T/ 1MeV)3 ~ 1 T(Neutrinos)decoupl ~ 1MeV ~ 1010 Kelvin; Today: 1.95 K Time after Big Bang: 1 Second Below T = 1 MeV: T(Photons)decoupling = 3000 Kelvin; heute: 2.7255 K Time(Photons)decoupling = 300 000 years

Estimate of Neutrino Decoupling Universe Expansion rate: H=(da/dt)/a ~ n Interaction rate: G= ne-e+<svrelative> H = \sqrt{8p G rtotal /3} = \sqrt{8 p r/(3 MPlanck2)} = = O(T2) [1/time] G ~ T3 <GF2 p2 c=1> = T3 GF2 T2 = GF2 T5 [Energy = 1/time] hbar = h/(2p) = c = 1

Wie kann man den Kosmischen Neutrino-Hintergrund messen? Neutrino [1,95 Kelvin = 2/(10 000) eV] + 3Tritium (pnn)  3Helium (ppn) + Elektron (Maximum = 18,552 keV) KATRIN: Tritium-Quelle: 20 microgram  1,7 Einfänge pro Jahr 2 milligram Tritium  170 Einfänge pro Jahr ENDE