01/05/2011 - Antimaterie: die verborgene Energie des Urknalls

Menéame

Mit dem Shuttle Endeavour reist ein komplexes Gerät, das Überreste des Urknalls jagt. Im Gegensatz zur Materie, der große Überlebende der Explosion, will jemand die Quelle der ewigen Energie sehen

Während die Welt den Kater der königlichen Hochzeit lebt, geht der Endeavour mit seiner letzten Reise zur Internationalen Raumstation (ISS) in den Ruhestand. An Bord wird ein kompliziertes Spektrometer (AMS-02), an dem Spanien teilgenommen hat, die Zusammensetzung der kosmischen Strahlen untersuchen. Ihr Ziel, unter anderem: Überreste der Antimaterie des Urknalls zu jagen.

Antimaterie ist heute eines der großen Rätsel des Weltraums. Wie bei den Fabelverbesserungen, hat jedes Teilchen ein Paar, einen gegenüberliegenden Pol, der losgeht. Und nach den Richtlinien des Theaterdramas, wenn sie sich treffen und berühren, werden beide Yin und Yang durch die Freisetzung von Energie vernichtet. Während des Urknalls - wie jetzt im Weltraum oder in den Erdstürmen, wie gerade das NASA-Teleskop Fermi fotografiert hat - wurden beide Teilchen freigesetzt, aber seltsamerweise überlebte die Materie - was hat die Waage umgedreht?

Durch die Vereinfachung der Dinge wird ein Materieatom aus einem Kern von Protonen und Neutronen und Elektronen umgeben. In der Antimaterie spricht man von Antiprotonen und Antielektronen oder Positronen. Der Unterschied liegt nur in der Last, das Gewicht und die Form der Elektronen drehen sind die gleichen.

Seit 1932 gibt es wissenschaftliche Beweise für Antielektronen im Weltraum. Bis heute kommt die gesamte Antimaterie für das Studium aus den irdischen Experimenten mit zwei großen Teilchenkollisionatoren, deren Ziel es ist zu wissen, welche physikalischen Gesetze jeden Atem im Universum regeln. Sowohl das Brookhaven National Laboratory (New York) als auch die CERN (Europäische Organisation für Nuklearforschung) haben diese Paare seit Jahrzehnten in strotzenden Kollapsröhren erschaffen.

In den Anlagen des CERN wurden vor kurzem während tausendstel Sekunden drei Anti-Drogenatome (ein einfaches Antiproton und ein Positron in der Umlaufbahn) gefangen. ● Mit den neuen Produktionstechniken kann Antimaterie ihre Geheimnisse nicht länger verbergen. Die nächsten zwei Jahre, so Michale Doser, CERN-Physiker, werden für den Vergleich von Wasserstoff und dessen Gegenstück entscheidend sein. Etwas, das verspricht, das nächste Puzzle der Wissenschaft zu werden. Victor Aldaya, Physiker des Astrophysikinstituts der Kanarischen Inseln, ist der Ansicht, dass die Werte und die Art und Weise, wie Kern und Teilchen in der Umlaufbahn miteinander interagieren, die gleichen sind.

Dawn Brown in der Engels- und Dämonenwelt und früher die Drehbuchautorinnen von HowStar Trek Howl träumten von einer Welt, in der es möglich wäre, Antimaterieeinheiten zu kaufen und als Brennstoffzellen zu verwenden oder superzerstörerische Bomben mit einer Mindestmenge an Materie zu entwerfen. Theoretisch ist es interessant, weil erstens, wenn man mit der Materie kollidiert, alles ohne Abfall zerstört wird und zweitens, weil alles, was wir sehen, auch der Stift auf dem Tisch, Materie ist. Man muss nur sein Gegenteil finden.

Unbegrenzte Ressourcen?

Das klingt einfach, aber mit der aktuellen Antimaterieproduktion von CERN könnten wir 100 Sekunden lang eine 250-W-Glühlampe anzünden, erklärt Doser. Und um die Ideen des Bestseller-Autors völlig zu zerstreuen, stellen sie in der Mitte sicher, dass mit einem halben Gramm Antimaterie eine 20 Kilotonnen Atombombe wie die von Hiroshima hergestellt werden könnte. Ein halbes Gramm und die Geduld von einer Milliarde Jahren, um solch eine Menge zu produzieren. Abgesehen von der Energie, die benötigt wird, müssen wir berücksichtigen, die Schwierigkeit der Lagerung. Außerdem, hat es irgendeinen Sinn, Energie zu erzeugen, um Materie zu schaffen, deren Zweck die Energieerzeugung wieder ist? Ganz zu schweigen von den Verlusten.

In Laborexplosionen werden viele Partikel gefunden, von denen nur die in die richtige Richtung gehen. Und er bleibt nicht hier, um die Antiteilchen zu stabilisieren, muss man seine Geschwindigkeit bremsen, und sobald er das Antiatom erreicht hat, muss er in komplexe Fallen voller elektromagnetischer Felder eingesperrt werden, die das Gleichgewicht nicht lange halten können.

Wir müssen sehen, welche neuen kommen aus dem Raum, obwohl es wird bleiben, wie die Fiktion, die Antimaterie aus dem Ausland zu fangen. Antiprotone und Positronen sind bereits gesehen worden. Die Nachricht wäre die Entdeckung von schwereren Anti-Knochen, erklärt Doser. Aber weit von mehr oder weniger magischen Formeln zur Bekämpfung der Energiekrise, Antimaterie seit Jahren, ist in der Krebsdiagnose üblich, mit der Positronen-Emissionstomographie (PET). Der CERN forscht weiter, damit in Zukunft Antiprotone auf Krebszellen abgefeuert werden können. Wir arbeiten mit Mäusen, und in ein paar Jahren werden wir wissen, ob sie eine klinische Anwendung haben kann, erklärt Doser.

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