Antimaterie und ihre Struktur

Artikel 1: Antimaterie

Neue Serie: Max-Planck-Institut

Am 24. Juni war ich beim Tag der offenen Tür des Max-Planck-Institutes für Physik in München. Dort konnte ich meine Fragen äußern, Vorträge besuchen und in Echtzeit arbeitende Geräte besichtigen, wie beispielsweise eine optische Funkenkammer, die kosmische Strahlung aus dem All sichtbar machte. Für die folgenden vier Wochen habe ich vier Themen, die im Max-Planck-Institut erörtert wurden ausgesucht und Beiträge dazu geschrieben. Unser erstes Thema ist Antimaterie.

 

was ist Antimaterie?

In vielen Filmen und Serien als dunkle rätselhafte Masse verteufelt, in Wirklichkeit unserer Materie aber viel ähnlicher als gedacht. Nein, ganz so spektakulär, wie ihr es euch wohl dank dieser Filme vorstellt ist es nicht, aber mindestens genau so spannend. Antimaterie ist kein vollkommenes Spiegelbild von Materie und im Gleichgewicht stehen sie auch nicht. Es gibt nämlich etwas zu wenig Antimaterie…

In der ersten typischen Eigenschaft, mit der man so ein Teilchen beschreibt, haben Materie und ihr Gegenstück gegensätzliche Eigenschaften. Die Ladung. Das Gegenstück, des Elektrons, das Positron trägt eine positive Landung, während das Elektron eine negative Ladung trägt. Der Aufbau eines Anti-Atoms ist simpel. Der Kern besteht aus Anti-Protonen und Anti-Neutronen und die Hülle aus Positronen. Eben aus den Gegenstücken der Materieteilchen in einem Atom. Diese liste ich einmal kurz auf.

 

Materieteilchen Gegenstück aus Antimaterie
Elektron Positron
Proton Anti-Proton
Neutron Anti-Neutron
Myon Anti-Myon

 

Struktur von Antimaterie

In der Natur kommt Antimaterie kaum vor. Nur bei einigen Ereignissen, wie beispielsweise bei Sonneneruptionen entstehen geringe Mengen von ihr. Diese interagiert dann aber unmittelbar mit Materie und die beiden wandeln sich in Energie um. In aufwendigen Experimenten, ist es den Physikern gelungen, Antimaterie herzustellen, zwar in noch viel kleineren Mengen, als sie in der Natur vorkommt, aber immerhin. Und leider agiert sie unmittelbar nach ihrer Entstehung mit Materie und zerstört sich selbst. Antimaterie ist deshalb ein sehr guter Energielieferant. Es gibt schon Konzepte für Antimaterie-Raumschiffe und Kraftwerke. Denn diese Reaktion holt die komplette Energie aus einem Teilchen heraus. Mehr steckt in einem Teilchen nicht drin.

Antimaterie
Materie und Antimaterie sind sich ähnlicher als gedacht.

Wenn es genau so viel Materie, wie Antimaterie geben würde, wäre das Universum sofort wieder zerstört worden, da beide sich vollkommen zerstört hätten. Wäre das Verhältnis genau anders herum, würde sich nicht viel ändern. Wir würden dann aus eben nicht aus Materie bestehen und würden sie wahrscheinlich trotzdem Materie nennen. Unser Elektron, wäre dann das Positron und wir würden es Elektron nennen. Wäre das Verhältnis völlig anders, wäre unser Universum auch völlig anders.

Wenn ihr noch Fragen über das heutige Thema habt, könnt ihr die auf Twitter stellen. Unser nächstes Thema ist mindestens genau so spannend und noch mysteriöser. Nächste Woche geht es um dunkle Materie und woraus der Kosmos wirklich besteht.

 

„ Alle Elementarteilchen sind aus derselben Substanz, aus demselben Stoff gemacht, den wir nun Energie oder universelle Materie nennen können; sie sind nur verschiedene Formen, in denen Materie erscheint.“

Werner Heisenberg

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