Materie-Antimaterie-Symmetrie erneut bestätigt

…mit Rekordgenauigkeit – CERN-Experiment erzielt höchste Genauigkeit bei Bestimmung von Massenverhältnis Antiproton-Elektron

mpq.mpg logoTeilchen und Antiteilchen sollten sich nach dem Standardmodell der Teilchenphysiker exakt gleich verhalten. Würde man eine Abweichung dieser Symmetrie entdecken, könnte dies ein Hinweis zur Klärung der Frage sein, warum es heute im Universum praktisch keine Antimaterie mehr gibt. Neue Messungen haben die Symmetrie aber nun erneut bestätigt – so eine Medienmitteilung  des Max-Planck-Instituts für Quantenoptik in Garching  (MPQ).

schema-der-experimentellen-verhaeltnisbestimmung-von-antiproton-zu-elektron-masse-bild-masaki-hori-mpq[note Schema des experimentellen Aufbaus, mit dem am CERN das Verhältnis von Antiproton- zu Elektron-Masse bestimmt wird – Bild © Masaki Hori/MPQ]

Nach dem Standardmodell der Elementarteilchenphysik existiert zu jedem Teilchen ein Antiteilchen, das sich exakt gleich verhalten sollte. “Anti-Menschen” in einer Anti-Welt würden somit die gleichen physikalischen Gesetze beobachten und überhaupt die gleichen Erfahrungen machen wie wir. Diese Annahme ist jedoch nur schwer zu überprüfen, da es fast unmöglich ist, Messungen an Antimaterie vorzunehmen: wenn immer ein Antiteilchen auf sein materielles Gegenstück trifft, vernichten sich die beiden Teilchen gegenseitig unter Freisetzung von Energie.

Antiprotonen in Heliumatomen eingefangen

Ein Team von MPQ-Wissenschaftlern und der Universität Tokio hat jedoch zusammen mit Kollegen aus Italien und Ungarn einen Weg gefunden, diese Hürde zu nehmen. In einem Experiment am Europäischen Zentrum für Hochenergiephysik CERN in Genf fingen die Wissenschaftler Antiprotonen in Heliumatomen ein. Da die Heliumatome aufgrund neuer Kühltechniken fast zum Stillstand kommen, ließen sich an den so gefangenen Antiprotonen hochgenaue spektroskopische Untersuchungen durchführen. “Wir erreichen für das Verhältnis von Antiprotonen- zu Elektron-Masse eine Genauigkeit von 800 zu einer Billion (1012)”,masaki-hori-foto-mpq-mpg-de sagt Dr. Masaki Hori, Leiter der Forschungsgruppe Antimatter Spectroscopy, die mit der Abteilung Laserspektroskopie von Prof. Theodor W. Hänsch am MPQ assoziiert ist.

1997 bauten Forscher des MPQ in Zusammenarbeit mit weiteren europäischen, amerikanischen und japanischen Gruppen eine neue Anlage namens Antiproton Decelerator (Antiprotonen Abbremser) antiproton-decelerator-foto-home-cernam CERN. Hier werden die in Teilchenkollisionen bei hohen Energien erzeugten Antiprotonen gesammelt, zirkulieren in einer ringförmigen Vakuumkammer von 190 Metern Umfang und werden dort schrittweise abgebremst, bevor sie den Experimenten zugeführt werden.

Folgt:  Antiprotonen auf Helium gelenkt