In Genf hat das europäische Kernforschungszentrum Cern einen bahnbrechenden Erfolg gefeiert: Es wurde zum ersten Mal Antimaterie per Lkw transportiert. Über die Bedeutung dieses Vorhabens sprach der Projektleiter Stefan Ulmer.
Stefan Ulmer ist Physiker und leitet hochpräzise Messungen an Antimaterie-Systemen in der BASE-Kollaboration beim Cern. SRF News fragt ihn nach den Gefühlen zu diesem historischen Ereignis.
Stefan Ulmer erwidert: “Sehr zufrieden und hoffnungsvoll sind wir, da dieser Transport das Ergebnis von sechs Jahren harter Arbeit ist. Es herrscht keine Enttäuschung, sondern die Hoffnung auf neue Forschungsmöglichkeiten.”
Antimaterie stellt das Gegenstück zu normaler Materie dar: Während letztere aus Teilchen wie Elektronen und Protonen besteht, sind Antiteilchen die positiv geladenen Entsprechungen von negativ geladenen Elektronen (Positron) und negativ geladenen Protonen (Antiproton).
Diese wird mittels eines starken Teilchenbeschleunigers am Cern erzeugt, indem beschleunigte Protonen auf Metallblöcke geschossen werden. Die dabei entstehenden Antiprotonen würden sich sofort selbst vernichten, wenn sie nicht durch Magnete getrennt würden.
Was genau haben Sie und Ihr Team bei dieser Weltpremiere unternommen?
Wir speicherten Antiprotonen in einer transportablen Penning-Falle. Diese elektromagnetische Struktur ist batteriebetrieben und mit Kryoflüssigkeiten auf -268 Grad Celsius gekühlt. Das Herausnehmen, Transportieren und Wiedereinbauen dieses Containers war eine enorme Herausforderung.
Inwiefern stellt der Antimaterietransport einen Meilenstein dar?
Dieser Schritt ist für uns weniger ein Höhepunkt als vielmehr der Beginn neuer Forschungen. Wir analysieren Antimaterie genau, um ihre fundamentalen Eigenschaften zu messen. Am Cern können wir die Masse von Antiprotonen zwar bis auf elf Nachkommastellen präzise bestimmen, doch sind unsere Messungen durch Beschleunigerstrukturen eingeschränkt – ähnlich einem Mikroskop, das ein wackeliges Bild liefert. Durch den Transport in ein spezialisiertes Labor erhoffen wir uns eine hundert- bis tausendfache Präzision und damit ein besseres Verständnis von Antimaterie.
Warum ist Antimaterie für die Physik bedeutend?
Die Existenz von fast ausschließlich Materie im Universum trotz der Theorie, dass es genauso viel Antimaterie geben sollte, bleibt unerklärt. Diese Asymmetrie zu verstehen, treibt unsere Forschung an.
Eine Hypothese besagt, dass ein kleiner Überschuss an Materie nach dem Urknall übrig blieb und das heutige Universum formte. Obwohl diese Theorie diskutiert wird, ist sie nicht vollständig bestätigt, weshalb die Suche nach neuen Antworten fortgesetzt wird.
Welche Erkenntnisse erhoffen Sie sich von diesem Transport?
Durch genaue Spektroskopie der Antimaterie hoffen wir, mehr über die Materie-Antimaterie-Asymmetrie zu erfahren. Unser heutiges physikalisches Verständnis ist weitgehend auf Materie basiert und weist viele offene Fragen auf.
Das Standardmodell ist zwar die beste Theorie, aber es ist unvollständig. Mit Antimaterie als Untersuchungsgegenstand suchen wir nach Hinweisen auf neue physikalische Prinzipien.
Das Gespräch führte Reena Thelly.
About the Author
