Zum ersten Mal planen Wissenschaftler des CERN, Antimaterie zu transportieren
Beim Urknall entstanden Materie und Antimaterie in gleichen Mengen. Doch die Welt um uns herum besteht größtenteils aus Materie. Um zu verstehen, warum das so ist, wollen Wissenschaftler Antimaterie erzeugen und sie in Labore schicken, wo sie eingehend untersucht werden kann.
Erinnern Sie sich an den Roman „Angels and Demons“ von Dan Brown? Ein Behälter mit Antimaterie wurde aus der CERN-Forschungseinrichtung gestohlen, um den Vatikan in die Luft zu sprengen. Science-Fiction ist gerade Realität geworden, denn Wissenschaftler planen, Antimaterie in einem ähnlichen Behälter zu einem Labor in Düsseldorf zu transportieren.
Was ist Antimaterie?
Wie der Name schon sagt, ähnelt Antimaterie der Materie, weist jedoch die entgegengesetzte Ladung auf. Vor fast einem Jahrhundert erstmals vorhergesagt, wurde sie 1932 nachgewiesen, und seitdem kennen wir Antimaterie-Versionen von Elektronen, Protonen und Neutronen, die sich möglicherweise auch zu Anti-Atomen und Anti-Molekülen verbinden könnten.
Wissenschaftler möchten Antimaterie besser verstehen, da laut Modellen zur Entstehung unseres Universums Materie und Antimaterie beim Urknall in gleichen Mengen entstanden sind. Wenn Materie und Antimaterie aufeinandertreffen, entsteht ein Energiestoß, doch der größte Teil der Antimaterie ist verschwunden, und uns bleibt größtenteils Materie zurück.
Die Forscher sind sehr daran interessiert zu verstehen, warum Antimaterie verschwunden ist, doch um sie zu untersuchen, benötigen sie große Mengen davon. Deshalb beschloss das Forschungsteam am CERN, sie in der Antimaterie-Fabrik herzustellen.
Warum Antimaterie transportieren?
In der Antimateriefabrik lassen Forscher hochenergetische Protonen auf dichte Metalltargets prallen, um Sekundärteilchen zu erzeugen. Zu diesen Sekundärteilchen gehören Antiprotonen, die in einen Bremsbeschleuniger geleitet und dort abgebremst werden, um anschließend in einer Antimateriefalle eingefangen zu werden.
Das liegt daran, dass die Bremsvorrichtung starke Magnetfelder nutzt, um die Antiprotonen auf ein Zehntel der Lichtgeschwindigkeit abzubremsen. Dieses Feld verhindert, dass in seiner Nähe empfindliche Messungen durchgeführt werden können, weshalb eine Falle erforderlich ist, um die Teilchen an einen anderen Ort zu befördern.
Zwar sind die ersten Fahrten dieser Fallen auf dem CERN-Campus geplant, doch wollen die Forscher sie schließlich an die Heinrich-Heine-Universität in Düsseldorf schicken, wo sie genauer untersucht werden können. Das sind etwa 500 Meilen Entfernung, wobei zusätzlich zwei Stunden für das Be- und Entladen der Falle benötigt werden, insgesamt also über 10 Stunden.
Die Batterien der Falle halten etwa 4 Stunden, daher muss zusätzliche Energie von einem bordeigenen Generator geliefert werden, ähnlich wie in dem Roman von Dan Brown.
Ein für Ende dieses Monats geplanter Testlauf wird 1.000 Antimaterieteilchen transportieren. Obwohl äußerste Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden, beträgt die Gesamtmenge der mitgeführten Antimaterie etwa ein Milliardstel eines Billionstel Gramm.
Sollte die gesamte Antimaterie mit dem Behälter in Kontakt kommen, wäre der daraus resultierende Energieimpuls so gering, dass die Ladung nicht einmal als radioaktiv gekennzeichnet ist, heißt es in einem Bericht von The Guardian.