Cern-Forschende kühlen Antimaterie mit Laserlicht ab
Forscher am Cern haben es geschafft mithilfe von Laserlicht Antimaterie abzubremsen. Dies ermöglicht präzisere Messungen bei Experimenten.
Das Wichtigste in Kürze
- Cern-Forschern ist es gelungen, Anti-Wasserstoff mit Laserlicht zu bremsen.
- Gleichzeitig wurden die Teilchen auch nahe dem absoluten Nullpunkt abgekühlt.
- Dies ermöglicht präzisere Experimente.
Am Cern ist es gelungen, Anti-Wasserstoff mit Laserlicht abzubremsen und beinahe auf Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt abzukühlen. Damit sollen präzisere Tests am Antiteilchen des Wasserstoffs möglich werden, um einst das Rätsel unserer Existenz zu lösen.
Kurz nach dem Urknall vor rund 13,8 Milliarden Jahren soll eigentlich gleich viel Materie wie Antimaterie entstanden sein. Treffen die Teilchen aufeinander, vernichtet sich das Paar jedoch in einem Blitz aus reiner Energie. Und doch gibt es im Weltall Sterne, Planeten und die Menschheit. Das Standardmodell der Teilchenphysik liefert bisher keine Erklärung für den Bruch dieser sogenannten CP-Symmetrie.
Dem Rätsel der Antimaterie einen Schritt näher
Indem die Teilchenphysiker des internationalen Alpha-Experiments Anti-Wasserstoff bis ins kleinste Detail vermessen, hoffen sie, dieses Rätsel zu lösen. Im Fachblatt «Nature» berichten sie nun, Atome der Antimaterie mit einem Strahl aus ultraviolettem Laserlicht drastisch abgebremst zu haben. Damit eröffnet sich der Weg für viel präzisere Messungen der inneren Struktur von Anti-Wasserstoff. Ausserdem soll auch die Messung seines Verhaltens unter dem Einfluss der Schwerkraft genauer gemessen werden können.
Vergleicht man solche Messungen mit denen von normalem Wasserstoff, liessen sich Unterschiede zwischen Materie und Antimaterie aufdecken. Falls solche vorhanden wären, gäbe das Hinweise auf neue physikalische Gesetzmässigkeiten.
Präzision der Experimente war bislang limitiert
Seit mehreren Jahren untersuchen die Teilchenphysiker am Cern Atome aus Anti-Wasserstoff, das sich aus einem Antiproton und einem Positron zusammensetzt. Dazu fangen sie die Teilchen in einer magnetischen Falle ein, um sie zu erforschen. Doch bisher sausten die Anti-Atome dort schnell umher, was die Präzision der Experimente limitierte.
Die Technik der Laserkühlung wurde erstmals vor 40 Jahren an gewöhnlichen Atomen demonstriert. Doch bisher taten sich Physiker schwer daran, mit Laserstrahlen auch Anti-Teilchen abzubremsen und abzukühlen. «Dies ist das mit Abstand schwierigste Experiment, das wir je durchgeführt haben.» Das sagte Jeffrey Hangst, Sprecher des Alpha-Experiments, gemäss der Mitteilung.
