Direkt zum Inhalt
Login erforderlich
Dieser Artikel ist Abonnenten mit Zugriffsrechten für diese Ausgabe frei zugänglich.

Physik: Auf der Jagd nach Antimaterie

Im Schatten des Large Hadron Collider wetteifern mehrere Experimente darum, erste Indizien für eine Physik jenseits des Standardmodells zu entdecken.
2016 wurde der im Umfang 30 Meter große Entschleunigerring ELENA fertig gestellt. Seit August 2017 laufen die ersten Tests mit Antiprotonen; Strahlen aus den Antiteilchen werden hier für hochpräzise Experimente weiter abgebremst.Laden...

Ein hoher Hangar der Europäischen Kernforschungsorganisation CERN bei Genf birgt sechs Anlagen, die mit unterschiedlichen Methoden das Wesen einer der am schwersten fassbaren Substanzen im Universum auf­klären sollen. Die Experimente liegen nur Meter von­einander entfernt und manchmal sogar übereinander: Zwei Strahlträger überkreuzen sich wie Rolltreppen im Einkaufszentrum, und tonnenschwere Betonblöcke hängen bedrohlich über den Köpfen.

"Wir haben einander immer im Blick", betont Physiker Michael Doser; er leitet das Experiment AEGIS und hofft damit als Erster zu entdecken, wie Antimaterie – das seltene Spiegelbild normaler Materie – auf die Gravitation reagiert.

Doser und seine Wettbewerber müssen miteinander auf engem Raum zurechtkommen. Das CERN besitzt die weltweit einzige Quelle von Antiprotonen, das heißt von Teilchen, die sich wie Protonen verhalten, bis auf entgegengesetzte Werte für ihre Ladung. Im Hangar liegt der Anti­proton Decelerator (Antiprotonen-Entschleuniger), ein Speicherring mit 188 Meter Umfang. Ihn speisen dieselben Beschleuniger wie seinen viel größeren und berühmteren Bruder, den Large Hadron Collider (LHC). Antiprotonen treten mit nahezu Lichtgeschwindigkeit in den Decelerator ein; er bremst die Teilchen ab und liefert einen Antiprotonenstrom, den die sechs Experimente abwechselnd anzapfen können. All das muss vorsichtig geschehen, denn sobald die Antiteilchen auf Materie stoßen, zerstrahlen sie zu purer Energie ...

Dezember 2017

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum der Wissenschaft Dezember 2017

Kennen Sie schon …

01/2019

Spektrum - Die Woche – 01/2019

In dieser Ausgabe widmen wir uns dem Weizen, dem Mond und der Intelligenz.

Frühes Universum - Die Kinderzeit des Kosmos

Spektrum Kompakt – Frühes Universum - Die Kinderzeit des Kosmos

Vieles rund um den Urknall und die erste Zeit danach liegen noch im Dunkeln. Was damals geschah, verraten uns frühe Galaxien, deren rötliches Glimmen wir heute beobachten, und das Nachleuchten des Big Bangs, das wir aus allen Richtungen als Mikrowellenhintergrund detektieren.

45/2018

Spektrum - Die Woche – 45/2018

In dieser Ausgabe widmen wir uns Flüssen, der Teilchenphysik und den Pflanzen.

Lesermeinung

Beitrag schreiben

Wir freuen uns über Ihre Beiträge zu unseren Artikeln und wünschen Ihnen viel Spaß beim Gedankenaustausch auf unseren Seiten! Bitte beachten Sie dabei unsere Kommentarrichtlinien.

Tragen Sie bitte nur Relevantes zum Thema des jeweiligen Artikels vor, und wahren Sie einen respektvollen Umgangston. Die Redaktion behält sich vor, Leserzuschriften nicht zu veröffentlichen und Ihre Kommentare redaktionell zu bearbeiten. Die Leserzuschriften können daher leider nicht immer sofort veröffentlicht werden. Bitte geben Sie einen Namen an und Ihren Zuschriften stets eine aussagekräftige Überschrift, damit bei Onlinediskussionen andere Teilnehmer sich leichter auf Ihre Beiträge beziehen können. Ausgewählte Lesermeinungen können ohne separate Rücksprache auch in unseren gedruckten und digitalen Magazinen veröffentlicht werden. Vielen Dank!

  • Quellen

Ahmadi, M. et al.: Observation of the Hyperfine Spectrum of Antihydrogen. In: Nature 548, S. 66-69, 2017

Ahmadi, M. et al.: Observation of the 1S-2S Transition in Trapped Antihydrogen. In: Nature 541, S. 506-510, 2017

Hori, M. et al.: Buffer-Gas Cooling of Antiprotonic Helium to 1.5 to 1.7 K, and Antiproton-to-Electron Mass Ratio. In: Science 354, S. 610-614, 2016

Nagahama, H. et al.: Sixfold Improved Single Particle Measurement of the Magnetic Moment of the Antiproton. In: Nature Communications 8, 14084, 2017