Forum: Wissenschaft
Experiment am Cern: Antimaterie entpuppt sich als ziemlich normal
NASA/ Goddard Space Flight Center/ J. Dwyer/ Florida Inst. of Technology

Am Genfer Kernforschungszentrum haben Physiker Tausende Atome aus Anti-Wasserstoff mit Laserlicht traktiert. Es geht um eines der größten Rätsel der Physik: Warum fehlt im Weltall die Antimaterie?

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Emmi 06.04.2018, 17:04
1. Also, wenn...

"Es zeigte sich, dass sie nicht nur die gleichen Werte haben, sondern das Licht, das beim Sprung der Positronen absorbiert wird, das gleiche Frequenzprofil hat wie beim Wasserstoff."
...dann kann man ja z. B. anhand des Lichts bzw. der Spektrallinien ferner Emittenten bzw. Absorbenten überhaupt nicht sagen, ob es sich um solche aus Materie oder Antimaterie handelt. Demzufolge könnten ferne Galaxien/Gasnebel komplett aus Antimaterie bestehen, ohne dass wir das Gegenteil beweisen können...?

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mimas101 06.04.2018, 17:18
2.

Zitat von Emmi
"Es zeigte sich, dass sie nicht nur die gleichen Werte haben, sondern das Licht, das beim Sprung der Positronen absorbiert wird, das gleiche Frequenzprofil hat wie beim Wasserstoff." ...dann kann man ja z. B. anhand des Lichts bzw. der Spektrallinien ferner Emittenten bzw. Absorbenten überhaupt nicht sagen, ob es sich um solche aus Materie oder Antimaterie handelt. Demzufolge könnten ferne Galaxien/Gasnebel komplett aus Antimaterie bestehen, ohne dass wir das Gegenteil beweisen können...?
Das schrieb schon vor einigen Dekaden v.d. Osten-Sacken in einem seiner Bücher als er Antimaterie abhandelte.
Der einzige Unterschied ist tatsächlich nur die vertauschte Ladung im Atom aber ansonsten ändert sich nix. Spannend wird's nur dann wenn Antis und Nicht-Antis miteinander reagieren. Dann machts Rumms, beide Partner löschen sich gegenseitig komplett aus und Energie wird abgestrahlt, als ziemlich energiereicher Gamma-Blitz sozusagen.

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tpunkterror 06.04.2018, 17:43
3. Ereignishorizont

@1:
In dem Fall gäbe es einen Ereignishorizont, an dem Materie auf Antimaterie treffen würde. Unter der Annahme natürlich, dass unser Universum stetig ist.
Auch schon bei all den Phänomenen, die Materie (oder dann eben Antimaterie) in das Weltall ausstoßen würde es häufig genug vorkommen, dass Teilchen auf Antiteilchen trifft und wir das beobachten könnten.

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Websingularität 06.04.2018, 18:09
4.

Zitat von permissiveactionlink
Enorm ! Jetzt kann es endlich losgehn mit dem Flug zu den Sternen. Gute Reise ! ;-)
Ein VW-Diesel der Kohlenwasserstoff aus Antimaterie verbrennt, ist leistungsfähiger und emittiert deutlich weniger Stickoxid.

Also, gibt's wohl doch einen Unterschied ^^

Aber im Ernst, das Grundproblem ist wohl, dass Antimaterie immer paarweise mit Materie erzeugt wird.
Wenn man Antimaterie Teilchen einzeln herstellen könnte, dann könnte man eine Kettenreaktion ausdenken die beliebig viel Antimaterie erzeugt.
Denn bei der Zerstrahlung mit normaler Materie, würde doppelt so viel Energie frei, wie für die Erzeugung eines einzelnen Teilchens benötigt wird.

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aliof 06.04.2018, 19:47
5. Schlüssel und Symmetriebruch

Sucht ein Betrunkener tiefnachts etwas am Boden im Licht einer Straßenlaterne. Fragt ein Passant, was suchen Sie denn? – Meinen Schlüssel! – Haben Sie den denn hier verloren? – Nein, da hinten, aber da ist es so dunkel, da sehe ich nichts …
Wie kann ein ernsthafter Physiker überhaupt auf die Idee kommen, daß ein Antimaterieatom quasi aus einer anderen Universum kommen könnte ?? - Der gesuchte Symmetriebruch ist sicher nicht da zu finden, und ist und war da auch nicht zu erwarten.
Die Überschrift des Artikels hätte daher besser heißen sollen: Cern-Experiment bestätigt, daß Antimaterie normal ist (gemessen in 10 Wochen an 15.000 H-Atomen). – Das im Artikel zusätzlich verwendete „ziemlich“ macht übrigens hinten und vorn keinen Sinn.
Wie wäre es denn, erst mal eine Theorie zur interessierenden Antwort aufzustellen, und dann ein Experiment, quasi als Frage an das Universum, ob die Theorie einigermaßen paßt, und wie ggf. noch zu verbessern ???

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Paddel2 06.04.2018, 19:52
6. Korrektur

Man darf mich gerne eines besseren belehren, aber Protonen sind keine Elementarteilchen. Sie sind vielmehr aus Elementarteilchen zusammengesetzt. Derartige Teilchen sind in Ruhe masselos, was auf Protonen nicht zutrifft.

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worlorn 06.04.2018, 20:08
7.

Darüber war in der Spektrum 3.18 schon ein Artikel. Die Messungen erfolgten am LHCb-Detektor des LHC. Dort tun sich die im Moment spannendsten Dinge. Tatsächlich haben sich keine neuen Materie-Antimaterie-Asymmetrieen gezeigt. Die Messungen mit den B-Mesonen sind aber noch recht grob und erreichen z.T. nicht mal die alten Experimente mit K-Mesonen. Man arbeitet daran, die Messungen zu verfeinern. Irgendwoher muss ja die Asymmetrie kommen. Ein neuer Ansatz vermutet eine Ungleichheit zwischen Neutrinos und Antineutrinos. Das könnte die fehlende Antimaterie erklären. Entsprechende Experimente sind in Vorbereitung.

Dafür deutet sich im LHCb eine signifikante Abweichung vom SM an. Man nährt sich den statistischen 5 Sigma an, die das Kriterium für eine "Entdeckung" sind. Es wäre eine Sensation, die erste nachgewiesene Abweichung.

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der.tommy 06.04.2018, 20:29
8. @websingularität

Das stimmt so nicht. Schauen sie sich die Umwandlung von Proton in ein Neutron an. Dabei wird nur ein positron erzeugt, sogenannter Beta + Zerfall. Sie können positronen erzeugen ohne dass gleichzeitig Elektronen entstehen. Das Problem ist eher, dass praktisch das ganze Universum um dieses positron herum aus Materie besteht, weshalb erhebliche Anforderungen an die Lagerung der antimaterie bestehen, um sie längerfristig zu speichern.

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carinanavis 06.04.2018, 20:30
9. korrektur der korrektur

Zitat von Paddel2
Man darf mich gerne eines besseren belehren, aber Protonen sind keine Elementarteilchen. Sie sind vielmehr aus Elementarteilchen zusammengesetzt. Derartige Teilchen sind in Ruhe masselos, was auf Protonen nicht zutrifft.
Ein Teil der Elementarteilchen, z.B. das Photon, hat die Ruhemassse Null, andere Teilchen wie die Fermionen, darunter die Quarks haben eine Ruhemasse die größer als Null ist, so etwa das Elektron 9,109 383 56 · 10 hoch −31 kg. Allerdings ist das Proton aus zwei up-Quarks und einem down-Quark aufgebaut und somit kein Elementarteilchen.

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