Internationales Forscherteam misst Geschwindigkeit von Antiwasserstoffatomen
Einem internationalen Wissenschaftlerteam ist es erstmals gelungen, die Geschwindigkeit langsamer oder "kalter" Antiwasserstoffatome zu messen. Im Rahmen des ATRAP-Projekts, an dem Wissenschaftler der US-amerikanischen Harvard University, des Forschungszentrums Jülich und des Max Planck-Instituts aus Deutschland sowie der britischen Universität York beteiligt sind, wird versucht, große Mengen kalter Antiwasserstoffatome in einer Falle zu fangen. Das Team arbeitet am Europäischen Laboratorium für Teilchenphysik CERN. Mit dieser Entwicklung ist das ATRAP-Team dem Verständnis der Antimaterie einen großen Schritt näher gekommen. Die Ergebnisse werden zweifelsohne auch für die weitere physikalische Grundlagenforschung hilfreich sein, unter anderem für genaue Tests der CPT-Symmetrie - die allen Transformationen zugrunde liegende Symmetrie, die eine gleichzeitige Umkehr von Ladungskonjugation (C), Parität (P) und Zeit (T) umfasst. Die Symmetrie gilt als eine der Grundlagen physikalischer Gesetze. Um die Geschwindigkeit der Antiwasserstoffatome zu messen, wurden diese zunächst vom ATRAP-Team erzeugt, was seit einem in diesem Bereich erzielten Durchbruch im Jahr 2002 möglich ist. Danach wurden die Antiatome einem mobilen elektrischen Feld ausgesetzt. Die Wissenschaftler ermittelten den Anteil der Antiatome, der bei einer Erhöhung der Schwingungsfrequenz das Feld durchquerte. Die kalten Atome wurden somit bei der Durchquerung des elektrischen Felds ionisiert. Das Projektkonsortium maß das zur Ionisierung der Antiwasserstoffatome erforderliche Feld und stellte fest, dass Antiatome in hoch angeregtem Zustand erzeugt werden. Das ATRAP-Team stellte daher die Hypothese auf, dass eine dritte Teilchengruppe die durch die Bildung der Antiatome erzeugte Energie und Kraft abführt. Auf der Grundlage dieses Versuchs ist es den Wissenschaftlern erstmals gelungen, die physikalischen Eigenschaften von Antiwasserstoff zu messen. Diese Erkenntnis stellt einen wichtigen Schritt hin zu Präzisionsmessungen und damit zum Vergleich von Materie und Antimaterie dar.
Länder
Deutschland, Vereinigtes Königreich, Vereinigte Staaten