Was hoch geht, muss immer runter kommen, oder? Nun, das Europäische Labor für Teilchenphysik (CERN) möchte testen, ob dieses Prinzip für Antimaterie gilt.
Antimaterie ist am einfachsten ein Spiegelbild der Materie. Wenn Sie beispielsweise berücksichtigen, dass Elektronen negativ geladen sind, wird ein Antielektron positiv geladen.
Das klingt nach Science Fiction, aber wie die NASA sagt, ist es "echtes Zeug". In früheren Experimenten hat der Teilchenbeschleuniger des CERN Antiprotonen, Positronen und sogar Antiwasserstoff erzeugt. Bei richtiger Nutzung könnte Antimaterie für Anwendungen von Raketentechnik bis Medizin verwendet werden, fügte die NASA hinzu. Aber wir müssen zuerst seine Natur herausfinden.
In dem Experiment CERN wurden mehrere Minuten lang Antiwasserstoffatome in einem starken Magnetfeld (in einem Behälter) gefangen. Wenn die Forscher diese Atome loslassen, können sie beobachten, gegen welche Wände die Atome stoßen. Das Experiment heißt ALPHA für Antihydrogen Laser Physics Apparatus.
Während die Forscher ursprünglich nicht mehr über die Schwerkraft erfahren wollten, stellte das an den Experimenten arbeitende Team fest, dass ihre Daten "möglicherweise empfindlich auf Gravitationseffekte reagieren", erklärte das CERN.
Natürlich würden diese Atome bei ihrer Freisetzung etwas Energie haben, sodass man nicht erwarten würde, dass sie sofort auf den Boden treffen. Was die Wissenschaftler jetzt tun, ist herauszufinden, wie sich die Antiwasserstoffatome bewegten und wie hoch die Grenze für „anomale Gravitationseffekte“ sein könnte.
Die Wissenschaftler haben die in den Jahren 2010 und 2011 gesammelten ALPHA-Daten für andere Zwecke neu genutzt und planen nun, 2014 weitere Experimente unter besonderer Berücksichtigung der Schwerkraft durchzuführen.
Bisher war es ihnen möglich, das Verhältnis von Gravitation zu Trägheitsmasse (die Reaktion des Partikels auf die Schwerkraft) zu beschränken. Es wird jedoch weitere Arbeit erfordern, um mehr darüber zu erfahren, wie die Schwerkraft diese Partikel allgemeiner beeinflusst.
"Basierend auf unseren Daten können wir die Möglichkeit ausschließen, dass die Gravitationsmasse von Antiwasserstoff mehr als das 110-fache seiner Trägheitsmasse beträgt oder dass sie mit einer Gravitationsmasse von mehr als dem 65-fachen ihrer Trägheitsmasse nach oben fällt", sagte CERN auf seiner Website.
Die Wissenschaftler beginnen jedoch bereits darüber zu sprechen, was passieren könnte, wenn sich Antimaterie angesichts der Schwerkraft anders verhält als Materie.
Wenn Antimaterie ausfällt, so Joel Fajans, ALPHA-Physiker an der University of California in Berkeley, könnte dies bedeuten, dass die Schwerkraft nicht alle Arten von Partikeln beeinflusst.
"In dem unwahrscheinlichen Fall, dass Antimaterie nach oben fällt, müssten wir unsere Sicht auf die Funktionsweise des Universums überarbeiten", sagte er. "Wir haben die ersten Schritte in Richtung eines direkten experimentellen Tests von Fragen unternommen, über die sich Physiker und Nichtphysiker seit mehr als 50 Jahren Gedanken gemacht haben."
Quelle: CERN
