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Kosmologie: Antimaterie im neuen Licht

Seit über 80 Jahren erforschen Physiker Antiteilchen, doch einige Geheimnisse konnten sie ihnen nicht entlocken. Unterscheiden sie sich nur in ihrer Ladung oder fällt auch ihre Masse anders aus? Diese gewagte Hypothese würde ein neuartiges Modell unseres Kosmos ermöglichen.
QuantensprungLaden...

Im 27 Kilometer langen Ring des LHC, des größten Teilchenbeschleunigers der Welt, prallen Protonen fast mit Lichtgeschwindigkeit aufeinander. Mit diesen hochenergetischen Kollisionen erforschen Physiker das Verhalten subatomarer Teilchen und suchen nach bisher unbekannten Phänomenen. Einer ihrer größten Erfolge war bisher die Entdeckung des Higgs-Bosons, womit sie das letzte fehlende Puzzleteil des Standardmodells der Teilchenphysik gefunden haben.

Im Schatten des LHC finden aber auch kleinere Experimente statt, die nicht nach neuen Teilchen oder Wechselwirkungen suchen, sondern einen bereits bekannten Teil unserer Welt erforschen: die Antimaterie. Tatsächlich wimmelt es um uns herum nur so von Antiteilchen, die durch radioaktiven Zerfall entstehen und sich gleich wieder vernichten. Obwohl sie so allgegenwärtig sind, werfen sie immer noch viele Fragen auf. Unterscheiden sie sich beispielsweise nur in ihrer elektrischen Ladung von gewöhn­licher Materie, oder weichen sie auch in anderen Merkmalen ab? …

Januar 2020

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum der Wissenschaft Januar 2020

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  • Quellen

Benoît-Lévy, A., Chardin, G.: Introducing the Dirac-Milne universe. Astronomy & Astrophysics 537, 2012

Chardin, G.: L'insoutenable gravité de l'univers. Le Pommier, 2018

 

Indelicato, P. et al.: The GBAR project, or how does antimatter fall? Hyperfine Interactions 228, 2014

Manfredi, G. et al.: Cosmological structure formation with negative mass. Physical Review D 98, 2018

Price, R. H.: Negative mass can be positively amusing. American Journal of Physics 61, 1993