Antimaterie
16.01.2005 um 02:44Kalte Antimaterie erzeugt und nachgewiesen
Wissenschaftern am CERN in Genf ist es erstmals gelungen, Kalte Antiwasserstoffatome zu erzeugen und nachzuweisen. Mitarbeiter des Physik-Institutes der Universität Zürich unter der Leitung von Professor Claude Amsler bauten und entwarfen dabei den Antiwasserstoff-Detektor. Beim ATHENA genannten Projekt entwickelten Physiker aus den Universitäten Aarhus, Rio de Janeiro, Brescia, Pavia, Genoa, Tokyo, Swansea, Zürich und CERN in fünfjähriger Arbeit eine Apparatur mit der sich Antiprotonen eines der CERN-Beschleuniger mit Positronen einer radioaktiven Quelle zu Antiwasserstoff kombinieren liessen.
Von Claude Amsler
Ein Atom wie Gold, besteht aus einem positiv geladenen Kern mit 79 Protonen und 118 Neutronen und einer negativ geladenen Wolke von Elektronen. Ein Atom von Antigold besteht dagegen aus einem negativ geladenen Antikern mit 79 Antiprotonen und 118 Antineutronen und einer positiv geladenen Wolke von Positronen. Solche Spiegelbilder der Materie wurden schon Ende des 19. Jahrhunderts vom englischen Physiker Schuster vorausgesagt. Bisher wurden weder Antiatome im Universum beobachtet, noch gelang es, sie künstlich zu erzeugen – mit einer Ausnahme von einem Dutzend flüchtigen Antiwasserstoffatome: Das einfachste Gebilde aus einem gebundenen Positron-Antiproton Paar, das 1996 bei hohen Energien am CERN beobachtet wurde.
Antimaterie ist genau so stabil wie Materie, zerfällt also nicht von alleine. Im Unterschied zu normaler Materie kann man sie aber nicht in konventionnelle «Gefässe» wie Flaschen speichern, da der Kontakt mit Materie zu einer sofortigen Vernichtung beider Komponenten führt. Die Protonen und Antiprotonen zerstrahlen in unstabile Mesonen (Pionen), die Positronen und Elektronen in elektromagnetische Strahlung (Photonen). Bisher wurden solche Mikroexplosionen nicht am Himmel beobachtet. Daher schliesst man, dass Antimaterie nach der Enstehung des Universums vernichtet wurde und heute nicht mehr existiert. Der Grund für den usprünglichen Ueberschuss von Materie im Universum – dem wir unsere Existenz verdanken – lässt sich voraussichtlich mit der Verletzung einer grundlegenden Natursymmetrie erklären. Kalte Antimaterie mit kleiner thermischer Bewegung könnte aber künstlich erzeugt und im Vakuum mit einer sorfältig gewählten Anordnung von elektrischen und/oder magnetischen Feldern gespeichert werden.
Die Erzeugung und Speicherung von Antimaterie, Antiwasserstoff in ihrer einfachsten Form, ist physikalisch von grundlegender Bedeutung. Eine fundamentale theoretische Symmetrie, das sogenannte CPT-Theorem, behauptet, dass sich Antimaterie zum Beispiel chemisch genauso wie Materie verhalten sollte. Die Anregungsenergien zwischen atomaren Niveaus sollten also für Wasserstoff und Antiwasserstoff gleich sein. Diese Voraussage könnte experimentell mit Lichtabsorption (Laseranregungen) geprüft werden und ist die eigentliche Motivation für das ATHENA-Projekt. Zuerst musste aber gezeigt werden, dass Kalter Antiwasserstoff in genügender Menge überhaupt erzeugt werden kann. Dieses Ziel ist nun am CERN erreicht worden.
Experten widerspricht man nicht!!
Besser man wartet bis sie es selber tun.
Wissenschaftern am CERN in Genf ist es erstmals gelungen, Kalte Antiwasserstoffatome zu erzeugen und nachzuweisen. Mitarbeiter des Physik-Institutes der Universität Zürich unter der Leitung von Professor Claude Amsler bauten und entwarfen dabei den Antiwasserstoff-Detektor. Beim ATHENA genannten Projekt entwickelten Physiker aus den Universitäten Aarhus, Rio de Janeiro, Brescia, Pavia, Genoa, Tokyo, Swansea, Zürich und CERN in fünfjähriger Arbeit eine Apparatur mit der sich Antiprotonen eines der CERN-Beschleuniger mit Positronen einer radioaktiven Quelle zu Antiwasserstoff kombinieren liessen.
Von Claude Amsler
Ein Atom wie Gold, besteht aus einem positiv geladenen Kern mit 79 Protonen und 118 Neutronen und einer negativ geladenen Wolke von Elektronen. Ein Atom von Antigold besteht dagegen aus einem negativ geladenen Antikern mit 79 Antiprotonen und 118 Antineutronen und einer positiv geladenen Wolke von Positronen. Solche Spiegelbilder der Materie wurden schon Ende des 19. Jahrhunderts vom englischen Physiker Schuster vorausgesagt. Bisher wurden weder Antiatome im Universum beobachtet, noch gelang es, sie künstlich zu erzeugen – mit einer Ausnahme von einem Dutzend flüchtigen Antiwasserstoffatome: Das einfachste Gebilde aus einem gebundenen Positron-Antiproton Paar, das 1996 bei hohen Energien am CERN beobachtet wurde.
Antimaterie ist genau so stabil wie Materie, zerfällt also nicht von alleine. Im Unterschied zu normaler Materie kann man sie aber nicht in konventionnelle «Gefässe» wie Flaschen speichern, da der Kontakt mit Materie zu einer sofortigen Vernichtung beider Komponenten führt. Die Protonen und Antiprotonen zerstrahlen in unstabile Mesonen (Pionen), die Positronen und Elektronen in elektromagnetische Strahlung (Photonen). Bisher wurden solche Mikroexplosionen nicht am Himmel beobachtet. Daher schliesst man, dass Antimaterie nach der Enstehung des Universums vernichtet wurde und heute nicht mehr existiert. Der Grund für den usprünglichen Ueberschuss von Materie im Universum – dem wir unsere Existenz verdanken – lässt sich voraussichtlich mit der Verletzung einer grundlegenden Natursymmetrie erklären. Kalte Antimaterie mit kleiner thermischer Bewegung könnte aber künstlich erzeugt und im Vakuum mit einer sorfältig gewählten Anordnung von elektrischen und/oder magnetischen Feldern gespeichert werden.
Die Erzeugung und Speicherung von Antimaterie, Antiwasserstoff in ihrer einfachsten Form, ist physikalisch von grundlegender Bedeutung. Eine fundamentale theoretische Symmetrie, das sogenannte CPT-Theorem, behauptet, dass sich Antimaterie zum Beispiel chemisch genauso wie Materie verhalten sollte. Die Anregungsenergien zwischen atomaren Niveaus sollten also für Wasserstoff und Antiwasserstoff gleich sein. Diese Voraussage könnte experimentell mit Lichtabsorption (Laseranregungen) geprüft werden und ist die eigentliche Motivation für das ATHENA-Projekt. Zuerst musste aber gezeigt werden, dass Kalter Antiwasserstoff in genügender Menge überhaupt erzeugt werden kann. Dieses Ziel ist nun am CERN erreicht worden.
Experten widerspricht man nicht!!
Besser man wartet bis sie es selber tun.
