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Wissenschaft

CERN: Erstmals fängt Teilchenbeschleuniger Antimaterie ein

Redaktion

18. November 2010

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In dem berühmten Bestseller „Illuminati“ von Dan Brown nimmt die Geschichte ihren Anfang, als ein Behälter mit Antimaterie aus dem Forschungsinstitut CERN gestohlen wird, um einen Anschlag auf den Vatikan-Staat zu verüben, ab heute ist ein Teil keine Fiktion mehr. Wissenschaftlern des CERN ist es erstmalig gelungen, Antimaterie einzufangen. Die Wissenschaftler haben Mithilfe des Teilchenbeschleunigers Antiproton Decelerator (ATRAP) 38 einzelne Anti-Wasserstoffatome für Bruchteile von Sekunden einfangen können, im Naturzustand verpuffen Materie und Antimaterie miteinander und es entsteht reine Energie. Die Ergebnisse werden nun im Fachmagazin Nature veröffentlicht.

Mit den neuen Erkenntnissen wollen die Wissenschaftler in Zukunft die Grundlagen der Physik untersuchen, vielmehr die wissenschaftliche Annahme, dass jedes einzelne Elementarteilchen ein Gegenpart mit umgekehrter Ladung besitzt, das heißt ein Proton in der Antimaterie ist negativ geladen und ein Elektron positiv usw. Wenn nun diese Elementarteilchen aufeinander treffen, Dan Brown-Leser kennen den Begriff der Annihilation, entsteht eine Umwandlung der Materie-/Antimaterie in Energie. Nicht wenige Science-Fiction Autoren statten ihre Raumschiffe mit einem Antimaterie-Antrieb aus, doch dass ist höchstens Zukunftsmusik. Aktuell beschäftigt die Wissenschaftler eher die Frage, warum es im bekannten Universum mehr Materie als Anti-Materie gibt.

Schon 1995 konnten die Wissenschaftler vom CERN, jedoch in einem kleineren Teilchenbeschleuniger (Low Energy Antiproton Ring – LEAR), Antimaterie herstellen, und zwar in Form von Antiwasserstoff-Atomen. Auch in der Medizin wird Antimaterie (mit Positronen- also Gegenpart von Elektronen) seit 2001 nutzbar gemacht, die Positronen-Emissions-Tomographie ist in der Nuklearmedizin ein bildgebendes Verfahren, welche Schnittbilder vom lebenden Körper mit seinen Stoffwechselprozessen liefert. Inzwischen ist die Produktion von Antimaterie (in kleinen Mengen) schon alltäglich zu nennen, doch die Kunst besteht darin, Antimaterie „haltbar“ zu machen.

Normale Atome können im Raum per Magnet/ und oder Elektromagnetfelder eingefangen werden, doch das Einfangen von Antimaterie ist wesentlich komplizierter. Die Antiwasserstoff-Atome wurden stark abgekühlt, nahe bis zum absoluten Nullpunkt, um schließlich die Atome zu verlangsamen. Gleichzeitig hat ein starkes und flaschenförmiges Magnetfeld die Antimaterie für eine fünftel Sekunde einfangen können. Die Wissenschaftler wollen neue Einfangmethoden ausprobieren, um Antimaterie länger haltbar machen.

Ob die bisherigen Annahmen der anerkannten Physik bei der Erforschung der Antimaterie bestätigt werden, wird sich schon in Kürze zeigen, einige Wissenschaftler des CERN erhoffen sich gar endlich eine Übereinstimmung der Quantentheorie mit der allgemeinen Relativitätstheorie. Doch jede Erkenntnis in der Vergangenheit warf noch mehr Fragen auf, eine endgültige wissenschaftliche Erkenntnis kann man nicht erwarten, aber eine Bereicherung des menschlichen Wissens. Weitere Grundlagenforschungen werden dies bestätigen.