17/01/2011 - Antimaterie: Die Asymmetrie, die das Universum hervorgebracht hat

Menéame

In den späten zwanziger Jahren erreichte der Physiker Paul Dirac seine berühmte Gleichung, die gemeinsam die Kriterien der Quantenmechanik und der besonderen Relativitätalität für Sphin-Partikel 1⁄2 wie Elektronen erfüllte. Die Lösungen enthielten jedoch negative Energiezustände, bei denen ein Elektron durch Strahlung von Energie abfallen könnte. Da es unendliche Quanten der negativen Energie gab, deuteten diese Lösungen darauf hin, dass ein Elektron eine unendliche Menge an Energie strahlen könnte, was physisch unmöglich ist.

Um diese Unstimmigkeit zu erklären, schlug Dirac die Existenz eines Meeres von Elektronen negativer Energie vor, die alle diese Zustände besetzten, so dass aufgrund des Ausschlussprinzips von Pauli kein anderes Elektron zu ihnen abfallen konnte. Diese Elektronen negativer Energie könnten jedoch positive Energie gewinnen und aus diesem Meer herauskommen und eine Lücke hinterlassen, die genau wie ein normales Elektron, aber mit einer positiven elektrischen Ladung - einem Positron - verhalten würde. Es war das erste Mal, dass die Welt von der theoretischen Existenz der Antimaterie wusste.

Was ist Antimaterie?

Bald danach würde Positron empirisch erkannt werden, und viele andere Antiteilchen folgten ihm. Heute wissen wir, über jeden Zweifel hinaus, dass jedem Teilchen der Materie ein Antimaterieäquivalent entspricht, mit derselben Masse, aber entgegengesetzter elektrischer Ladung. Neutrale Partikel wie Neutron haben auch ein Antiteilchen, das aus entgegengesetzten Antiquarks besteht.

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