Magnetischer Käfig

Wissenschaftler am Cern setzen Antiwasserstoff fest

Am europäischen Kernforschungszentrum Cern haben Wissenschaftler Antimaterieteilchen lange genug erhalten, um sie zu untersuchen. Von den Ergebnissen erhoffen sie sich Aufschluss über den Verbleib der Antimaterie.

Artikel veröffentlicht am ,
Magnetischer Käfig: Wissenschaftler am Cern setzen Antiwasserstoff fest

Wenn in letzter Zeit vom europäischen Kernforschungszentrum Cern die Rede war, ging es meist um den Large Hadron Collider. Jetzt sorgen Wissenschaftler, die an einem Experiment des Antiproton Decelerator (Antiprotonen-Entschleuniger, kurz AD) arbeiten, für Schlagzeilen: Ihnen sei es gelungen, Antimaterieatome herzustellen und lange genug in einem Magnetfeld festzuhalten, um sie unter die Lupe zu nehmen, schreiben die Wissenschaftler in einem Aufsatz in dem britischen Fachmagazin Nature.

Wasserstoff und Antiwasserstoff

Antimaterie ist der Gegenpart zu Materie: Beide sind identisch aufgebaut, aber haben entgegengesetzte Ladung. Ein Wasserstoffatom etwa besteht aus einem Proton und einem Elektron, ein Antiwasserstoff hingegen aus einem Antiproton und einem Positron. Treffen beide aufeinander, löschen sie sich gegenseitig aus.

Im Vakuum des Experiments Alpha des AD haben die Wissenschaftler Antiwasserstoffatome hergestellt. Dazu werden entschleunigte Antiprotonen mit Positronen zusammengebracht. Doch obwohl die Antimaterie in einem Vakuum entsteht, kommt sie innerhalb von Millisekunden mit normaler Materie in Kontakt und verschwindet. Wird ein Antiwasserstoff jedoch in einem starken Magnetfeld gefangen, lässt sich seine Lebensdauer verlängern.

38 Antiwasserstoffatome

Während der Versuche am Alpha-Experiment waren tausende der Antimaterieteilchen entstanden. Doch nur in 38 Fällen gelang es den Forschern, eines lange genug in der Falle festzuhalten. Das war zwar auch nur etwas mehr als eine Zehntelsekunde, reichte aber aus, um den Antiwasserstoff zu untersuchen. Das Ziel ist, das Energieniveau von Antiwasserstoff mit dem von Wasserstoff zu vergleichen, um herauszufinden, ob die Antimaterie den gleichen elektromagnetischen Kräften ausgesetzt ist wie die normale Materie. Das ist eine wichtige Prämisse für das Standardmodell der Elementarteilchenphysik.

  • Grafik des Experiments Alpha und des elektrischen Potenzials (Bild: Nature)
  • Nicht gefangene Antiwasserstoffatome im Experiment Alpha, die durch den Kontakt mit Materie vernichtet werden (Bild: Cern)
  • Das Experiment Alpha, an dem die Antimaterieteilchen gefangen wurden (Bild: Cern)
  • Die Antimateriefalle von außen (Bild: Niels Madsen/Alpha)
Grafik des Experiments Alpha und des elektrischen Potenzials (Bild: Nature)

1995 stellte ein Team von Wissenschaftlern am Cern zum ersten Mal künstlich Antimaterieatome her. 2002 war es an den AD-Experimenten Athena und Atrap gelungen, Antiwasserstoff in größeren Mengen zu produzieren. Die Ergebnisse von Alpha seien, schreibt das Cern in einer Pressemitteilung, "der jüngste Schritt auf dieser Reise".

Wo steckt sie nur?

Antimaterie stellt Wissenschaftler noch immer vor ein Rätsel. Theoretisch müsste es genauso viel Antimaterie geben wie Materie - beide müssten beim Urknall in gleicher Menge entstanden sein. Doch bisher sind noch keine Himmelskörper entdeckt worden, die aus Antimaterie bestehen. Der Verbleib der Antimaterie ist unbekannt. Ein Vergleich der physikalischen Eigenschaften von beiden Materien soll, so hoffen die Physiker, Aufschluss darüber bringen, weshalb es mehr Materie als Antimaterie gibt.

Bitte aktivieren Sie Javascript.
Oder nutzen Sie das Golem-pur-Angebot
und lesen Golem.de
  • ohne Werbung
  • mit ausgeschaltetem Javascript
  • mit RSS-Volltext-Feed


GodsBoss 04. Feb 2011

Gemeint sind hier 10^37 Jahre, 1037 Jahre wäre dann doch arg kurz. Protonenzerfall ist...

GodsBoss 04. Feb 2011

Das Problem ist, dass die Struktur zumindest des sichtbaren Universums (es soll...

Hassan 21. Nov 2010

@ Manfred Was Reden Sie da über Siglinde? Und es gab den Urknall. Hier ein Video davon...

Rätsel 20. Nov 2010

Man könnte sich zwei deckungsgleiche Räume vorstellen. Ein Prozess im Raum 1 hätte seine...



Aktuell auf der Startseite von Golem.de
Updates für GPT-3 und GPT-4
GPT im Geschwindigkeitsrausch

OpenAIs Updates für GPT-4 und GPT-3 machen die Modelle zuverlässiger, vor allem aber anpassungsfähiger. Die Änderungen und neuen Features im Detail.
Von Fabian Deitelhoff

Updates für GPT-3 und GPT-4: GPT im Geschwindigkeitsrausch
Artikel
  1. Donald E. Knuth: 30 Jahre Weihnachtsvorlesungen frei verfügbar
    Donald E. Knuth
    30 Jahre Weihnachtsvorlesungen frei verfügbar

    Ein bisschen theoretische Informatik, Algorithmen oder Mathematik zu Weihnachten? Wer das mag, kann nun sogar alle Vorlesungen hintereinander ansehen.

  2. Star Wars: Holiday Special jetzt in 4K mit 60 fps
    Star Wars
    Holiday Special jetzt in 4K mit 60 fps

    Eine bessere Story bekommt der legendär schlechte Film dadurch leider nicht. Bis heute lieben ihn einige Fans aber vor allem wegen seiner Absurdität.

  3. Datenschutz: ChatGPT-Exploit findet E-Mail-Adressen von Times-Reportern
    Datenschutz
    ChatGPT-Exploit findet E-Mail-Adressen von Times-Reportern

    Eigentlich sollte der Chatbot auf diese Anfrage gar nicht antworten. Tut er es dennoch, lauern womöglich noch viel brisantere Informationen.

Du willst dich mit Golem.de beruflich verändern oder weiterbilden?
Zum Stellenmarkt
Zur Akademie
Zum Coaching
  • Schnäppchen, Rabatte und Top-Angebote
    Die besten Deals des Tages
    • Daily Deals • TeamGroup Cardea Graphene A440 2 TB mit zwei Kühlkörpern 112,89€ • Logitech G915 TKL LIGHTSYNC RGB 125,11€ • AVM FRITZ!Repeater 3000 AX 129€ • Philips Ambilight 77OLED808 2.599€ • MindStar: Patriot Viper VENOM 64 GB DDR5-6000 159€, XFX RX 7900 XT Speedster MERC 310 Black 789€ [Werbung]
    •  /