Erstmals Anitmaterie-Atome gespeichert

In der Atomfalle "Alpha" gefangenen Antiwasserstoff-Atome | Copyright: CERN, cern.ch

Genf/ Schweiz - Wissenschaftlern am europäischen Kernforschungszentrum "CERN" nahe Genf, ist es erstmals gelungen, ein künstlich erzeugtes Antimaterie-Atom zu speichern. Zwar konnten die Teilchen lediglich für den fünften Bruchteil einer Sekunde eingefangen werden, doch könnten die dabei gewonnen Messdaten das derzeitige physikalische Weltbild erschüttern.

Laut theoretischen Vorstellungen entstanden vor rund 13,7 Milliarden Jahren beim sogenannten Urknall sowohl die uns bekannte, sicht- und greifbare Materie, als auch ihr Gegenstück, sozusagen Zwillingsatome jedoch mit unterschiedlicher elektrischer Ladung - die sogenannte Anitmaterie. Beide Materieformen sollten sich jedoch nicht zu nahe kommen, da sie sich bei Aufeinandertreffen gegenseitig auslöschen würden. Der Grund, weswegen sich das Universum mit seiner Geburt nicht schon gleich wieder selbst auslöschte, besteht - so die Lehrmeinung - nur darin, dass beim Urknall geringfügig mehr Materie als Antimaterie entstand.

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Zwar konnte bislang noch kein einziges natürliches Antimaterieatom nachgewiesen werden, doch ist deren künstliche Herstellung schon seit 2002 möglich, dennoch ist es den Wissenschaftlern der CERN-Projektgruppe "Alpha erst jetzt gelungen, derart künstlich erzeugte 38 Anti-Wasserstoffatome für Sekundenbruchteile zu speichern. Die Ergebnisse dieses Experiments haben die Forscher um Jeffrey Hangst von der "Aarhus Universitet" in Dänemark und Professor Gerald Gabrielse von der "Harvard University" nun im Fachmagazin "Nature" veröffentlicht und hoffen darauf, die Dauer dieser Speicherung in zukünftigen Experimenten deutlich ausweiten zu können.

Bisherige Probleme der Speicherung, die mit der extremen Kurzlebigkeit der Teilchen und deren großer Hitze und Geschwindigkeit einhergingen, konnten von den Forschern nun durch deren Abkühlung in einem Speicherring bis auf nur wenige Grad über den Gefrierpunkt kurzfristig gespeichert werden. Sollte zukünftig eine noch größere Abkühlung gelingen, könnten die kurzlebigen Teilchen entsprechend länger gespeichert und untersucht werden.

Schon jetzt, so erklären die Forscher, sei ihnen eine längere Speicherung von noch mehr Antimaterieatomen gelungen, wie sie jedoch noch nicht publiziert wurden. Von der längeren Speicherung erhoffen sich die Forscher die Möglichkeit, die Teilchen genauer untersuchen zu können. So wollen sie zunächst herausfinden, ob beide Wasserstoffatomarten dieselben Spektrallinien aufweisen, wie es das CPT-Theorem voraussagt. Sollte dieser Grundpfeiler der Physik jedoch widerlegt werden, würde dies auch an Einsteins Spezieller Relativitätstheorie rütteln. Bis 2013, so hoffen de Forscher, könnte man soweit sein, die Teilchen mehrere Sekunden lang zu speichern.

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Quellen: grenzwissenschaft-aktuell.de / cern.ch