Wissenschaftler des CERN haben einen bahnbrechenden Erfolg erzielt, indem sie erstmals Antimaterie in einem Lastwagen transportierten. Dieser Fortschritt ermöglicht es, Antiprotonen für genauere Experimente in andere Forschungseinrichtungen zu verlagern und könnte zur Beantwortung fundamentaler Fragen über den Urknall beitragen.
Am Dienstag brachten Mitarbeiter der Europäischen Organisation für Kernforschung (CERN) 92 Antiprotonen unbeschadet über eine Distanz von acht Kilometern auf ihrem Gelände in Genf. Diese Leistung wurde am Nachmittag den Medien präsentiert, wobei CERN selbst die Bedeutung der Errungenschaft hervorhob.
Der Transport von Antimaterie ist äußerst komplex und riskant: Sie besteht aus «Antiteilchen», die Materieteilchen wie Elektronen und Protonen entgegengesetzt sind. Beim Kontakt mit Materie vernichten sich beide, wobei sie Energie in Form eines hochenergetischen Lichtblitzes freisetzen.
Trotz der transportierten geringen Menge gab es laut CERN keine Gefahr für die Umgebung. Die Energie, die bei der Vernichtung der gesamten Jahresproduktion an Antiprotonen freigesetzt würde, entspräche lediglich dem Betrieb einer 100-Watt-Glühbirne über fünf Sekunden.
Um zu verhindern, dass sich Materie und Antimaterie berühren, entwickelten Forscher einen rund eine Tonne schweren Spezialcontainer. In dieser sogenannten Penning-Falle schwebten die Teilchen bei minus 268 Grad Celsius in einem Hoch-Vakuum.
Stefan Ulmer, Leiter des Base-Experiments, erklärte vor den Medien, dass sie bereits seit 15 Jahren an der Entwicklung arbeiteten. «Die Messungen mit Antimaterie bieten eine vielversprechende Möglichkeit, eines der grundlegendsten Rätsel der modernen Physik zu lösen – warum das Universum von Materie und nicht von Antimaterie dominiert wird», so Ulmer.
Laut Urknall-Theorie sollten Materie und Antimaterie in gleichen Mengen entstanden sein, was die Existenz des heutigen Universums unwahrscheinlich macht. Eine mögliche Erklärung ist eine bisher unentdeckte Asymmetrie zwischen den Teilchen.
Ulmer ergänzte: «Eine Entdeckung solcher Asymmetrien könnte unser Verständnis von Kausalität, Raumzeit und Energieerhaltung grundlegend herausfordern.»
Für präzise Messungen müssen Antiprotonen jedoch an Orte transportiert werden, die keine magnetischen Störungen verursachen wie am CERN selbst. Ziel ist es, sie etwa nach Düsseldorf zu bringen, wo entsprechende Experimente durchgeführt werden sollen.
Bis der Transport von Antimaterie nach Düsseldorf möglich wird, muss die Reichweite erhöht und die Menge auf rund 1000 Antiprotonen erweitert werden. Die Forscher erwarten, dass dies zwischen 2029 und 2030 realisiert sein könnte.
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