Direkt zum Inhalt
Login erforderlich
Dieser Artikel ist Abonnenten mit Zugriffsrechten für diese Ausgabe frei zugänglich.

Teilchenphysik: Rekorde aus der Spiegelwelt

In unserer Welt entsteht Antimaterie nur vorübergehend bei hochenergetischen Teilchenkollisionen. Nun konnten europäische Forscher die Lebensdauer von künstlich erzeugten Antiwasserstoffatomen auf eine gute Viertelstunde hochschrauben, während US-Kollegen mit Antihelium den bisher schwersten Kern der Spiegelwelt erzeugten.
Rekorde aus der Spiegelwelt
Als 1928 der englische Theoretiker Paul Dirac Einsteins spezielle Relativitätstheorie mit der Quantenmechanik verband, lieferten seine Gleichungen Hinweise auf die Existenz eines höchst seltsamen Teilchens. Es hatte die Masse eines Elektrons, war aber nicht negativ, sondern positiv geladen. Nur drei Jahre später konnte der US-Physiker Charles Anderson am California Institute of Technology in Pasadena das ominöse Objekt in der kosmischen Strahlung tatsächlich nachweisen. Er gab ihm den Namen Positron.

In kühner Verallgemeinerung seines theoretischen Ergebnisses hatte Dirac aber nicht nur für das Elektron, sondern für jedes Teilchen einen Antipartner postuliert, der eine Art Spiegelbild von ihm sei und die entgegengesetzte Ladung trage. Auch diese weit reichende Vermutung erwies sich als richtig. So existiert zum Proton, das nach heutigem Wissensstand seinerseits aus drei Quarks besteht, das 1955 erstmals künstlich erzeugte Antiproton, das sich analog aus drei Antiquarks zusammensetzt. Doch auch Partikel ohne Ladung verfügen über ein Gegenstück aus der Spiegelwelt; so gehört zum Neutron das Antineutron.

Aber warum kommt in dem uns bekannten Teil des Universums so gut wie keine Antimaterie vor? Der Grund dafür ist, dass sie sich mit der normalen Materie nicht verträgt...

Kennen Sie schon …

Spektrum Kompakt – Rätsel der Teilchenphysik

Das Standardmodell sollte das Universum erklären, doch manche Fragen bleiben offen. Um Antworten zu erhalten, werden aufwändige Untersuchungen durchgeführt: zu der Masse von Neutrinos, dem Rätsel der Dunklen Materie und warum sich Materie über Antimaterie durchsetzte.

Spektrum der Wissenschaft – Antimaterie

Hochempfindliche Versuche spüren einer winzigen Asymmetrie im Elektron nach. Sie könnte erklären, warum kurz nach dem Urknall die Materie statt die Antimaterie Oberhand gewonnen hat. Doch dieses hypothetische Dipolmoment müsste man erst einmal messen. Außerdem: In der Krebsmedizin spielen zielgerichtete Behandlungsverfahren eine immer wichtigere Rolle. Zu ihnen gehören Antikörper-Wirkstoff-Konjugate, die Tumorzellen präzise aufspüren und angreifen. Die Ergebnisse der Verhaltensforschung an Insekten zeigen, dass Bienen und andere Sechsbeiner deutlich höhere kognitive Fähigkeiten besitzen als bislang gedacht. Das hat weit reichende ethische Konsequenzen. In Alaska färben sich unberührte Flüsse und Bäche rötlich; ganze Ökosysteme sind in Gefahr. Welche Prozesse löst tauender Permafrost aus?

Spektrum - Die Woche – Zu was das Coronavirus noch mutieren kann

Schreiben Sie uns!

1 Beitrag anzeigen

Wir freuen uns über Ihre Beiträge zu unseren Artikeln und wünschen Ihnen viel Spaß beim Gedankenaustausch auf unseren Seiten! Bitte beachten Sie dabei unsere Kommentarrichtlinien.

Tragen Sie bitte nur Relevantes zum Thema des jeweiligen Artikels vor, und wahren Sie einen respektvollen Umgangston. Die Redaktion behält sich vor, Zuschriften nicht zu veröffentlichen und Ihre Kommentare redaktionell zu bearbeiten. Die Zuschriften können daher leider nicht immer sofort veröffentlicht werden. Bitte geben Sie einen Namen an und Ihren Zuschriften stets eine aussagekräftige Überschrift, damit bei Onlinediskussionen andere Teilnehmende sich leichter auf Ihre Beiträge beziehen können. Ausgewählte Zuschriften können ohne separate Rücksprache auch in unseren gedruckten und digitalen Magazinen veröffentlicht werden. Vielen Dank!

Bitte erlauben Sie Javascript, um die volle Funktionalität von Spektrum.de zu erhalten.