Teilchenphysik

19. Dezember 2016 20:09; Akt: 19.12.2016 21:35 Print

Cern vermisst erstmals das Licht von Antimaterie

Die Forscher haben erfolgreich das optische Spektrum eines Antimaterie-Teilchen untersucht. Die Ergebnisse bestätigen das Standardmodell der Teilchenphysik.

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Erneuter Vorstoss im Bereich Antimaterie: Anti-Wasserstoffatome im ALPHA-Annihilationsdetektor des Cern (18. November 2010) (Bild: Keystone)

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Wissenschaftlern am Forschungszentrum Cern ist es erstmals gelungen, das optische Spektrum eines Antiwasserstoff-Atoms zu messen. Dafür waren technische Entwicklungen nötig, die nun erlauben, dem Rätsel der Antimaterie noch genauer auf den Grund zu gehen.

Eine der grossen Fragen der Physik ist, warum das Universum grösstenteils aus Materie besteht. Denn das Standardmodell der Teilchenphysik – auf dem quasi das ganze Theoriegebäude der Physik beruht – sagt voraus, dass es nach dem Urknall gleich viel Materie und Antimaterie gab.

Spezifisches Muster

Auf der Suche nach einer Erklärung versuchen Physikerinnen und Physiker die Eigenschaften von Antimaterie-Atomen präzise zu vermessen und mit jenen ihrer Materie-Gegenstücke zu vergleichen. Wissenschaftler vom Alpha-Forschungskonsortium des Cern berichten nun im Fachjournal «Nature», dass es ihnen erstmals gelungen ist, das optische Spektrum eines Antiwasserstoff-Atoms zu messen.

Gemeint ist das spezifische Muster an Wellenlängen, welches das Atom absorbiert oder abstrahlt, wenn seine Elektronen in einen angeregten Zustand versetzt werden beziehungsweise wieder in den Grundzustand zurückfallen.

Seinem Pendant ganz ähnlich

Die Cern-Forschenden fanden heraus, dass Antiwasserstoff – im Rahmen der sehr präzisen Messgenauigkeit – das gleiche optische Spektrum besitzt wie Wasserstoff, wie das Cern am Montag mitteilte. Die Resultate bestätigen damit einmal mehr das Standardmodell der Teilchenphysik.

Eine gewisse Messunsicherheit bleibt jedoch – und vielleicht versteckt sich ausgerechnet darin ein Unterschied zwischen Materie und Antimaterie. Künftig wollen die Forscher daher die Präzision noch weiter erhöhen und damit der Symmetrie von Materie und Antimaterie – und damit dem Standardmodell – noch genauer auf den Zahn fühlen.

Schwierig zu fassendes Teilchen

Das Spektrum von Antimaterie zu messen, ist dabei alles andere als einfach: Antimaterie-Teilchen sind schwierig herzustellen und stabil zu halten. Hinter der Studie steckten 20 Jahre technologische Entwicklungsarbeit, schrieb das Cern.

Geladene Anti-Teilchen wie beispielsweise Antiprotonen zu bewegen und zu fangen, sei relativ einfach, erklärte Jeffrey Hangst, Sprecher des Alpha-Konsortiums, gemäss der Mitteilung. Antiwasserstoff-Atome seien eine schwierigere Angelegenheit, weil sie neutral geladen seien.

«Wir haben daher eine spezielle magnetische Teilchenfalle gebaut, die darauf beruht, dass Antiwasserstoff ein klein wenig magnetisch ist.» So konnten die Wissenschaftler die Antiwasserstoff-Atome in der speziellen Vakuumfalle fangen und das optische Spektrum messen. Dieses Ergebnis demonstriere das Potenzial der technischen Entwicklung, die den Weg zu einer neuen Ära der hochpräzisen Antimaterie-Forschung ermögliche, so das Cern.

(mch/sda)

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Die beliebtesten Leser-Kommentare

  • Sgr.A* am 19.12.2016 20:43 via via Mobile Report Diesen Beitrag melden

    bleibt neugierig

    Es ist wirklich ein Privileg für alle von uns, heute zu leben. Die Fülle an Erkenntnissen und Entdeckungen ist schlicht atemberaubend. Nur leider verschließen die meisten aus Ignoranz, Angst oder schlichtem Desinteresse die Augen vor den Wundern, die wir dem Universum entreißen.

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  • Betson am 19.12.2016 20:45 via via Mobile Report Diesen Beitrag melden

    Vermissen wir es nicht alle

    Ich vermisse es auch, das Licht...

  • ABC am 19.12.2016 20:51 via via Mobile Report Diesen Beitrag melden

    just fun

    Haha... fast wie das Auge von Sauron! Oder wie wenn man auf die Augenlieder drückt ;)

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Die neusten Leser-Kommentare

  • Herr Bünzliger am 21.12.2016 16:47 Report Diesen Beitrag melden

    ja genau

    wollte man eine elektronische Schaltung anhand der Elektronen verstehen, wäre das fast das gleiche

  • Herr Flach am 21.12.2016 11:37 via via Mobile Report Diesen Beitrag melden

    Flach

    Haben sie gewusst, Wissenschaftler haben herausgefunden...und sind dann wieder reingegangen.

    • Katja Wohmann am 21.12.2016 14:10 Report Diesen Beitrag melden

      Noch Flacher ist...

      Draghi von der EZB. Der druckt offiziell Geld, kauft alle Firmen damit auf und lässt die Arbeiter echte Arbeit verrichten, um die Dividenden als erstes verdientes Geld einzustrichen. Und der Witz... wir machen das alles mit.

    • Kurt am 21.12.2016 15:07 Report Diesen Beitrag melden

      Wie Religion

      Die heutige Wissenschaft ist genauso ein Witz und nimmt Züge einer Religion an. Ich mein, schauen Sie mal hier in den Kommentarspalte wie die Leute sich ergötzen ab dem CERN.

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  • Captain Kirk am 21.12.2016 07:39 via via Mobile Report Diesen Beitrag melden

    Keine anderen Probleme?

    Ja, bin sicher, dass diese Erkenntnis hilft, dem Weltfrieden, all den hungernden Kinder und der globalen Erwärmung entgegen zu wirken...

    • Ramon Paxus am 21.12.2016 09:58 Report Diesen Beitrag melden

      Sarkasmus falsch am Platz

      Ihr vermutlich sarkastisch gemeinter Kommentar ist vollkommen deplatziert, weil er eben - ernst genommen - komplett wahr ist. Nahezu alle Probleme, welche die Menschheit bis zum heutige Tage gelöst hat, wurde entweder alleine, oder zumindest mithilfe der Wissenschaft gelöst. Luditisches, rückständiges, fühlsch-mi/gspürsch-mi Geschwafel hat dagegen noch nie jemandem geholfen.

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  • Sabrina am 20.12.2016 18:43 via via Mobile Report Diesen Beitrag melden

    CERN wird uns den Weltuntergang bringen

    Ich lese regelmässig die Berichte über und von CERN. Ich stelle fest, dass die öfters nicht genau wissen, was geschieht oder welche Risiken die sie eingehen, einfach rumexperimentieren. Irgendwann wird sich das bitter rächen und könnte schlimmere Folgen haben, als der dritte Weltkrieg.

    • U/R*I am 20.12.2016 22:51 via via Mobile Report Diesen Beitrag melden

      @Sabrina

      Es liegt in der Natur des Menschen nach mehr zu streben, dazu gehören auch Forschungen in Solchen Gebieten. Wären wir beim Rad stehen geblieben könnten wir heute hier keine Kommentare abgeben :D.

    • P=U*I am 21.12.2016 10:24 Report Diesen Beitrag melden

      @ Sabrina

      ...nur weil du nicht weisst was die da machen, bedeutet das noch lange nicht das die selbst das nicht wissen. Für mich jedenfalls ist klar, dass ich nicht verstehe was andere jahrelang studiert haben.

    • Tigg am 24.12.2016 08:38 via via Mobile Report Diesen Beitrag melden

      @Sabrina

      Wenn du was gegen das CERN hast, dann hopp, schalt deine Internetverbindung ab und geh offline. Oder mach zumindest keinen Browser mehr auf der html-basierende Seiten liest.

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  • Herr Bünzeli Theophil am 20.12.2016 15:33 Report Diesen Beitrag melden

    ja genau

    liebes CERN, fragt doch Prof Dr. Physiker Heim Burkhard oder Herr Prof. Drescher, das Ganze ist viel komplexer als Ihr ahnt, die Massenformel von Herr Prof. Heim braucht Ihr ja auch um den LHC zu kalibrieren