Erforschung der Antimaterie

Das Europäische Laboratorium für Teilchenphysik (CERN) hat damit begonnen, die Antimaterie genauer zu erforschen. Eine neue Anlage wurde in Betrieb genommen, um die mit hoher Energie durch einen Teilchenstrahl erzeugten Antiprotonen zu verlangsamen. Der "Antiprotonen-Verzögerer" oder Antiproton Decelerator (AD) leistet diese für weitere Untersuchungen vorausgesetzte Aufgabe in einem komplizierten Verfahren. AD ist im Verhältnis zu den gigantischen Beschleunigern klein und hat gerade einen Umfang von 188 Metern. Erst wenn durch den AD die Geschwindigkeit der Antiprotonen auf ein Zehntel der Lichtgeschwindigkeit herabgesetzt wurde, können die weiteren Experimente beginnen, bei denen die Antiprotonen entweder in elektromagnetischen Feldern gefangen oder in normale Atome eingefügt werden.

Beim Urknall sind Materie- und Antimaterieteilchen zunächst in gleichem Maß entstanden. Die große Frage ist, warum das Universum im wesentlichen nur Materie enthält und was mit der Antimaterie geschehen ist. Mit der Untersuchung der Antimaterie wollen die knapp 100 Wissenschaftler aus 13 Ländern, die an dem AD-Experiment teilnehmen, Hinweise finden, ob sich das Verhalten von Teilchen und Antiteilchen unterscheidet, wohin die Antimaterie nach dem Urknall verschwunden ist und welche Unterschiede zwischen beiden Materiearten dafür verantwortlich ist. Letztlich hofft man, irgendwann eine Antwort auf die Frage zu finden: "Warum leben wir in einem Universum aus Materie?"

Zwei der Experimente mit den von AD verlangsamten Antiprotonen sollen Antiwasserstoffatome herstellen. Ein weiteres Experiment wird sogenannte "Atomcules" herstellen. Das sind Heliumatome, bei denen ein Elektron durch ein Antiproton ersetzt wurde. Theoretisch können diese künstlich hergestellten "Atomcules" gerade einmal ein Trillionstel einer Sekunde existieren, bis das Antiproton in den Heliumkern fällt und dabei vernichtet wird. Untersuchungen aber hätten gezeigt, dass drei Prozent aber auch länger existieren können: einige Millionstel Sekunden, was für eine Untersuchung bereits reicht. Atomcules sind einfacher als Antiwasserstoffatome herzustellen und sie lassen sich leichter spektroskopisch untersuchen.

Mehr in Telepolis: Der Antimaterie auf der Spur. (fr)