CERN: Forscher vermessen erstmals das Lichtspektrum von Antimaterie

Das Standardmodell der Teilchenphysik geht davon aus, dass unser Universum zu Beginn zu gleichen Teilen aus Materie und Antimaterie bestand. Inzwischen allerdings ist von diesem Urzustand nicht mehr viel zu merken. Vielmehr ist innerhalb des Universums größtenteils nur noch Materie vorhanden. Zahlreiche Forscher weltweit beschäftigen sich daher mit der Frage, wie diese Entwicklung zu erklären ist. Im Teilchenbeschleuniger CERN ist es den dort tätigen Wissenschaftlern nun erstmals gelungen, das Lichtspektrum eines Antimaterie-Atoms exakt zu vermessen. Das Ergebnis: Mit den heute verfügbaren Messmethoden lässt sich kein Unterschied zwischen Materie und Antimaterie erkennen. Somit wurde das Standardmodell der Teilchenphysik bestätigt, eine Erklärung für die Überzahl an Materie aber noch nicht gefunden.

Zwanzig Jahre Entwicklungsarbeit führten zum Ziel

Konkret vermaßen die Forscher dabei das Lichtspektrum eines Antiwasserstoff-Atoms. Dabei wurden die Elektronen immer wieder in einen angeregten Zustand versetzt. Gemessen wurde dann das Muster an Wellenlängen, die durch das Atom während des Wechsels zwischen angeregtem Zustand und dem Grundzustand absorbiert wurden. Was vergleichsweise einfach klingt, erwies sich in der Praxis als extrem kompliziert. Antimaterie-Teilchen sind nämlich nur extrem schwer herzustellen und dauerhaft stabil zu halten. Die Forscher im CERN verweisen darauf, dass rund zwanzig Jahre Entwicklungsarbeit notwendig waren, um die nun durchgeführte Vermessung zu realisieren. Das Standardmodell der Teilchenphysik besitzt dabei eine besondere Bedeutung, weil darauf mehr oder weniger die gesamte Wissenschaft der Physik beruht.

Nächster Schritt: Noch präzisere Messgeräte

Für die Zukunft bleibt allerdings auch weiterhin noch genug zu tun in Sachen Antimaterie-Forschung. Denn die nun vorgenommenen Messungen sind noch immer mit einer kleinen Messunsicherheit behaftet. Es gibt daher Vermutungen, dass genau in diesem minimalen Bereich noch Unterschiede zwischen Materie und Antimaterie bestehen könnten, die dann wiederum die Entwicklung unseres Universums erklären würden. Immerhin wissen die Forscher nun aber, wie Antimaterie-Atome grundsätzlich vermessen werden können. Ihre Anstrengungen konzentrieren sich daher nun darauf, immer exaktere Messgeräte zu entwickeln, um langfristig das Rätsel von Materie und Antimaterie vollständig lösen zu können.

Via: Inhabitat