Science
05.11.2018

CERN nimmt Antimaterie unter die Lupe

Gleich zwei neue Experimente sollen prüfen, wie sich Antimaterie im Gravitationsfeld verhält.

Mit Alpha-g und GBAR hat CERN (Europäische Organisation für Kernforschung) gleich zwei neue Experimente, die sich mit Antimaterie beschäftigen, berichtet Golem. Für die beiden Experimente sind neue Anlagen im Kernforschungszentrum bei Genf gebaut worden. Beide Experimente sollen untersuchen, wie sich Antimaterie unter dem Einfluss der Schwerkraft verhält. Dazu werden Antimaterieteilchen zunächst mit Magnetfallen in Schwebe gehalten und dann kontrolliert der Erdanziehung ausgesetzt.

Mit Detektoren können die Forscher die Energiefreisetzung beobachten, die durch den Kontakt der Antimaterie mit Standard-Molekülen und Atomen entsteht. Aus diesen Messungen lassen sich Rückschlüsse auf die Wirkung der Gravitation auf die Antimaterie ziehen. Im Alpha-g-Experiment werden derartige Versuche mit Antiprotonen, den Antiteilchen von Wasserstoffatomkernen, durchgeführt. Diese werden im Antiprotonen-Verzögerungsring, dem Gegenteil eines Teilchenbeschleunigers, erzeugt.

Wo ist die Antimaterie?

Im GBAR-Experiment werden Antiwasserstoffatome und -ionen aus den Antiprotonen erzeugt, die dann aus einer Höhe von 20 Zentimeter fallengelassen werden. Dabei nehmen die Forscher ihre Messungen vor. Die Theorie sagt, dass sich Antimaterie die gleichen physikalischen Eigenschaften hat, wie normale Materie. Am CERN wurde bereits bestätigt, dass Wasserstoff und Antiwasserstoff die gleiche Masse haben und sich auch ihre optischen Eigenschaften teilen.

Wenn die Forscher herausfinden, dass Antimaterie anders mit der Schwerkraft wechselwirkt als normale Materie, wäre das eine Überraschung. Sollte dem aber so sein, könnten die Forscher darin neue Erklärungen für eines der größten Rätsel der Physik finden: Die Theorie sagt, dass im Ursprung des Universums gleich viel Antimaterie wie Materie entstanden sein sollte. Trotzdem besteht das sichtbare Universum fast ausschließlich aus normaler Materie. Warum das so ist, ist unklar.