Antiteilchen im elektrischen Feld
Jetzt ist den Forschern der ALPHA-Kollaboration ein weiterer Schritt in der Erforschung der Antimaterie gelungen: Mit Hilfe ihrer Falle haben sie die elektrische Ladung von Anti-Wasserstoffatomen so genau bestimmt wie nie zuvor. Nach gängiger Theorie müsste ein Anti-Wasserstoffatom genauso neutral sein wie ein normales Wasserstoffatom. Bei diesem gleichen sich die positive Ladung des Protons im Kern und die negative des Elektrons in der Hülle genau aus. Beim Anti-Wasserstoff müsste für das negativ geladene Antiproton im Kern und das positive Positron in der Hülle das gleiche gelten – wenn das Prinzip der Symmetrie zwischen Materie und Antimaterie gültig ist. Um das zu überprüfen, fingen die Wissenschaftler der ALPHA-Kollaboration Anti-Wasserstoffatome zunächst in ihrer Magnetfalle ein, schalteten dann aber die Magnete aus. Gleichzeitig aktivierten die Forscher ein elektrisches Feld in der Falle und ihrer Umgebung. Wenn die Antiteilchen eine Ladung besitzen, müssten sie nach ihrer Freisetzung durch dieses Feld leicht abgelenkt werden, sind sie tatsächlich neutral, fliegen sie unbeeinflusst weiter.
Die Auswertung von insgesamt 386 Bahnen von Anti-Wasserstoffatomen ergab: Zumindest bis auf die achte Nachkommastelle – dies entspricht rund einem Hundertmillionstel – ist das Anti-Wasserstoffatom neutral. “Dies ist das erste Mal, dass wir Anti-Wasserstoff mit dieser Genauigkeit untersuchen konnten”, erklärt Jeffrey Hangst, der Sprecher der ALPHA-Kollaboration. Die neue Messung ist immerhin um rund eine Million Mal genauer als bisherige Versuche. Bisher gibt es demnach keinen Hinweis darauf, dass Antimaterie und Materie in Bezug auf ihre elektrische Ladung das Symmetrieprinzip verletzen. Die Physiker planen aber bereits die nächsten Messungen. Wie sie erklären, könnte die Messgenauigkeit noch einmal um das Zehnfache erhöht werden, wenn man die Anti-Wasserstoffatome in der Falle mittels Laserlicht bis fast zum absoluten Nullpunkt herunterkühlt. “Wir sind sehr optimistisch, dass die ALPHA-Fallenmethode in Zukunft noch weitere neue Einblicke geben wird”, sagt Hangst.
