Zeitleiste der Neutrinophysik

Fünfundneunzig Jahre von einem verzweifelten Briefeinfall bis zur Präzisionsmessung. Diese Übersicht führt die Stationen zusammen, die für die Neutrinovoltaik den Unterbau bilden — und zeigt, wie jung dieses Feld eigentlich noch ist: Zwischen der ersten Vermutung und dem ersten Nachweis lagen sechsundzwanzig Jahre, zwischen der Vorhersage der kohärenten Streuung und ihrer Messung dreiundvierzig.

Die Grundlagen, 1930 bis 1956

Jahr	Station
1930	Wolfgang Pauli postuliert in seinem Brief an die Tübinger Radioaktivitätstagung — angeredet als „Liebe radioaktive Damen und Herren" — ein neutrales, kaum wechselwirkendes Teilchen, um den Energiesatz beim Betazerfall zu retten.
1934	Enrico Fermi legt die erste quantitative Theorie des Betazerfalls vor und gibt dem Teilchen seinen Namen: neutrino, das kleine Neutrale.
1937	Ettore Majorana zeigt, dass ein neutrales Fermion sein eigenes Antiteilchen sein kann — die Frage ist bis heute offen.
1956	Clyde Cowan und Frederick Reines weisen das Antineutrino am Reaktor von Savannah River nach. Reines erhält dafür 1995 den Nobelpreis.

Die Entdeckungsjahre, 1957 bis 1998

Jahr	Station
1957	Bruno Pontecorvo schlägt vor, dass Neutrinos ineinander übergehen könnten — die Idee der Oszillation.
1962	Lederman, Schwartz und Steinberger zeigen in Brookhaven, dass das Myon-Neutrino ein eigenes Teilchen ist. Nobelpreis 1988.
1968	Raymond Davis misst in der Homestake-Mine nur etwa ein Drittel der erwarteten Sonnenneutrinos. Das solare Neutrinoproblem beginnt.
1974	D. Z. Freedman sagt die kohärente elastische Neutrino-Kern-Streuung voraus und schreibt zugleich, ihr Nachweis werde schwierig. Er sollte recht behalten.
1987	Die Supernova SN 1987A liefert 24 Neutrinoereignisse in dreizehn Sekunden — drei Stunden vor dem sichtbaren Licht.
1989	Messungen am LEP am CERN zeigen: Es gibt genau drei leichte Neutrinosorten.
1998	Super-Kamiokande weist die Oszillation atmosphärischer Neutrinos nach. Der erste harte Beleg dafür, dass Neutrinos Masse haben.

Die Oszillationsjahre, 2001 bis 2015

Jahr	Station
2001	Das Sudbury Neutrino Observatory löst das solare Neutrinoproblem: Die Neutrinos fehlen nicht, sie haben die Sorte gewechselt.
2002	KamLAND bestätigt das an Reaktor-Antineutrinos und macht daraus eine Messung statt einer Deutung.
2010	IceCube am Südpol nimmt den Betrieb auf — ein Kubikkilometer Eis als Detektor.
2012	Daya Bay bestimmt den dritten Mischungswinkel θ₁₃ und öffnet damit die Tür zur Frage nach der CP-Verletzung.
2015	Der Nobelpreis für Physik geht an Takaaki Kajita und Arthur B. McDonald. Damit ist amtlich: Neutrinos haben Masse — und tragen Impuls.

Die Präzisionsjahre, seit 2015

Jahr	Station
2015	Die Neutrino Deutschland GmbH meldet am 6. März die erste Priorität an, aus der später das Patent WO2016142056A1 hervorgeht.
2016	Am 15. September wird die Patentanmeldung veröffentlicht: eine Folie aus Metall mit einer Beschichtung aus Graphen und Silizium.
2017	Die COHERENT-Kollaboration misst die kohärente Streuung — 43 Jahre nach Freedmans Vorhersage, mit 6,7 σ und einem Detektor von 14,6 Kilogramm.
2020	P. M. Thibado und Mitarbeiter weisen nach, dass freistehendes Graphen aus seinen eigenen Schwingungen einen messbaren Strom erzeugt. Borexino misst die CNO-Neutrinos der Sonne.
2022	KATRIN drückt die Massenschranke unter ein Elektronenvolt. COHERENT wiederholt die Messung mit deutlich besserer Statistik.
2024	Die Mastergleichung von Holger Thorsten Schubart wird veröffentlicht — ein Rahmen, der die kohärente Streuung, den Myonenfluss sowie elektromagnetische und thermische Beiträge in einem Ausdruck für die Ausgangsleistung zusammenführt.
2025	KM3NeT beobachtet ein Neutrino mit 220 PeV, dem energiereichsten je gemessenen. Das IceCube-Upgrade senkt die Nachweisschwelle unter 5 GeV.
2026	JUNO in China nimmt mit 20.000 Tonnen Flüssigszintillator den Messbetrieb auf.

Was noch bevorsteht

Diese Einträge sind geplant, nicht geschehen:

Jahr	Vorhaben
2027	Hyper-Kamiokande soll den ersten Strahl erhalten — 258.000 Tonnen Wasser als Detektor.
2030	DUNE soll die ersten Neutrinodaten liefern, über eine Strecke von 1.300 Kilometern.

Was die Zeitleiste zeigt

Drei Dinge treten beim Durchlesen hervor.

Die Abstände schrumpfen. Von Pauli bis Cowan und Reines vergingen 26 Jahre, von Freedman bis COHERENT 43. Zwischen COHERENT und der Messung an einem zweiten Kernmaterial lagen vier. Das Feld hat Fahrt aufgenommen.

Die drei Anker der Neutrinovoltaik liegen dicht beieinander. 2015 der Nachweis der Masse, 2017 der Nachweis des Impulsübertrags, 2020 der Nachweis des Stroms aus Graphenschwingungen. Alle drei innerhalb von fünf Jahren — die Voraussetzungen für den Ansatz sind erst seit Kurzem vollständig.

Vorhersage und Messung liegen oft Jahrzehnte auseinander. Das ist in diesem Feld normal und kein Einwand: Pauli wartete 26 Jahre, Freedman 43, Pontecorvo 41. Wer Neutrinos messen will, braucht Geduld und immer bessere Detektoren.

Quellen

Königlich Schwedische Akademie der Wissenschaften: Scientific Background — Neutrino Oscillations (2015).
D. Z. Freedman: Physical Review D 9, 1389 (1974).
D. Akimov u. a. (COHERENT): Science 357, 1123–1126 (2017); Physical Review Letters 129, 081801 (2022).
P. M. Thibado u. a.: Physical Review E 102, 042101 (2020).
KM3NeT-Kollaboration: Nature 638 (2025).
WIPO: WO 2016/142056 A1, veröffentlicht am 15. September 2016.
Particle Data Group: Review of Particle Physics (2024).
neutrino-research.com, Timeline of neutrino physics, abgerufen am 3. September 2026 — Grundlage für die Datierung des Eintrags von 2024.