Ein Physiker-Team des europäischen Forschungszentrums CERN gelang es erstmals, Anti-Materie per Laserkühlung bis knapp über den Nullpunkt abzukühlen.
Die eiskalten dichten Proben konnten mit Schwerkraftmessungen und Präzisions-Spektrografen genau analysiert werden. Die Forscher eröffneten damit eine neue Ära der Antimaterie-Forschung und befinden sich auf einen guten Weg das Rätsel zu lösen. Das Video am Ende erklärt dir die Antimaterie.
Was gelang den Physikern bei der Antimaterie?
Die Physiker konnten zum ersten Mal den Lyman-Alpha-Übergang beim Antiwasserstoff messen und ist ein Quantensprung im Forschungsfeld der Antimaterie.
Bei der Bestrahlung von Atomen mit einem energiestarken Licht, tanzen ein paar Elektronen aus der der Reihe und springen auf ein höheres Energielevel.
Im Lichtspektrum führt dies zur Bildung von klassischen Linien. Der genannte Übergang spielte in der physikalischen Forschung eine wichtige Rolle. Ob dieser Wechsel auch beim Antiwasserstoff stattfindet, konnten die Wissenschaftler mit ihrem Experiment beantworten.
Antiwasserstoff schwer herzustellen
Der Antiwasser kann nur schwer hergestellt und in Spezial-Magnetfallen im Schwebezustand gefangen werden. Gerät die Antimaterie mit normaler Materie aneinander, erfolgt eine gegenseitige Auslöschung. Wie Feuer und Wasser!
Von den Forschern sind für das Experiment mit einem Beschleuniger die notwendigen Antiprotonen generiert worden. Im Anschluss fand eine Verbindung mit Positronen statt, die dem radioaktiven Natrium-22-Isotop entstammten.
Wie die Wissenschaftler erläuterten, werden bei einem normalen Durchgang im ALPHA2-Experiment drei Millionen Protonen mit 90.000 Antiprotonen gemischt, um 50.000 Antiwasserstoff-Atome im Ergebnis zu erzeugen. Jedoch könne mit 10 bis 20 Atomen je Zyklus nur ein verschwindend geringer Teil in einer magnetischen Falle gehalten werden.
Hunderte Antiwasserstoff-Atome eingesammelt
Pro Zyklus konnten die Forscher dank besonderer Anreicherungsmethoden hunderte Antiwasserstoff-Atome an einen Ort binden, um ihre Messungen durchführen zu können.
Die Antimaterie erhielt danach eine Bestrahlung von Laserpulsen in einem Dutzend verschiedenen Frequenzen im Bereich von 121,56 Nanometern. Hier wird bei normalen Wasserstoff der Lyman-Alpha-Übergang entfacht.
Die Messung des besagten Übergangs gelang bei 966 Antiwasserstoff-Atomen und konnten dabei die Frequenz 2.466.051,7 Gigahertz ermitteln. Die Laserkühlung steuerte ihren Anteil zum Forschungsergebnis bei.
Die gewonnenen Erkenntnisse wollen die Forscher zur weiteren Entschlüsselung der Antimaterie nutzen. Im wissenschaftlichen Fachmagazin „Nature“ veröffentlichten die Physiker alle Details zu ihrem bahnbrechenden Experiment.
Bis wir wie in Star Trek mit der Enterprise mit Warp-Geschwindigkeit durch den Weltraum düsen werden, könnte es noch 200 Jahre dauern. Der Warp-Antrieb der Raumschiffe der Föderation nutzt Deuterium und Antimaterie als Energiequelle.
