Wieviel wiegt eigentlich Anti-Materie? Aktualisierung 12.1.

 Antimaterie ist das Spiegelbild unserer Materie: Zu jedem Materieteilchen gibt es ein Antiteilchen mit genau gespiegelten Eigenschaften.


Bild: Uni Wupeprtal

Das Antiteilchen zum Elektron heißt Positron. Es dreht sich anders herum und ist positiv geladen. Aber es hat die gleiche Masse.

Man möchte gerne mit Antimaterie experimentieren, aber da gibt es Probleme:

Sobald ein Materieteilchen auf sein Antimaterieteilchen trifft, vernichten sich die beiden zu einem Gammablitz.

Umgekehrt kann man keine einzelnen Antimaterieteilchen erzeugen, sie entstehen immer gemeinsam mit ihren Spiegelbildern, den Materieteilchen.

Wir sind uns aber sicher, dass unser gesamtes sichtbares Universum nur aus Materienteilchen besteht.

Eigentlich müssten beim Urknall genau so viele Antimaterie-Teilchen jeder Sorte entstehen, wie Materieteilchen. Kann aber wohl nicht sein, sonst würden wir hier nicht existieren.

Es muss eine sehr sehr kleine Verletzung dieser Symmetrie zwischen Materie und Antimaterie gegeben haben:

Auf 1 Milliarden Antiteilchen gab es beim Urknall (1 Milliarden + 1 ) Teilchen.

Die Milliarden Paare aus Materie und Antimaterie haben sich unmittelbar nach dem Urknall zu Strahlung vernichtet, das übriggebliebene Materieobjekt hat zusammen mit den vielen anderen übriggebliebenen Objekten (es gab ja mehr als 1 Milliarden Paare) zu unserem Kosmos zusammengeschlossen: zu 300 Milliarden Galaxien mit je 300 Milliarden Sternen....

Inzwischen gelingt es im Hochvakuum unter starken Magnetfeldern Antimaterie aufzubewahren:

Man hat sogar aus  negativ geladenen Anti-Protonen mit positiv geladenen Antielektronen (Positronen) Anti-Wasserstoffatome gebastelt.

Demnächst will man diese fallen lassen und schauen, ob sie genau so schnell fallen wie Wasserstoffatome.

Am 5.1.2022 ist in der Zeitschrift  Nature eine neue Arbeit zur Symmetrie von Materie und Antimaterie erschienen.

Am Experiment BASE  (Baryon-Antibaryon-Symmetrie-Experiment) am LHC - Beschleuniger bei CERN konnte mit einer Genauigkeit von 97% eine Übereinstimmung zwischen dem Verhältnis aus Ladung und Masse eines Protons und eines Anti-Protons festgestellt werden.

Diese Übereinstimmung ist nur möglich, wenn auch die Schwerkraft keinen Unterschied zwischen Proton und Antiproton macht.

Das Äquivalenzprinzip scheint auch für Anti-Materie zu gelten, es fällt wirklich alles gleich schnell...auch im Spiegeluniversum der Anti-Materie.

Das Experiment ist innerhalb von 1,5 Jahren 24 000 Mal gemacht worden und hat dabei mehr als einen Umlauf um die Sonne, mit verändertem Schwerefeld durch die Sonne (da die Erdbahn keine Kreisbahn ist), durchgeführt.

Das Proton kann man dabei auch als Uhr und das Anti-Proton als Anti-Uhr bezeichnen. Nicht nur, dass sich Antimaterie und Materie im Schwerefeld gleich verhalten, auch Uhr und Anti-Uhr zeigen die gleiche Zeitvariation an (Zeit läuft in stärkerer Gravitation langsamer).

Vielleicht treffen wir ja irgendwann mal Wesen aus dieser Antiwelt...könnt ihr euch denken, warum wir zur Begrüßung keine Hände schütteln sollen? 

Nein, es ist nicht wegen Corona...

     Bild (CERN) Hier wird Antimaterie gespeichert und untersucht.

Hier werden seit 2002 Antiprotonen und Antiwasserstoff untersucht. Das Bild habe ich 2011 gemacht:




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