Fakt der Woche

Wissenschaftler der BASE-Kollaboration am CERN haben in einem hochpräzisen Experiment das magnetische Moment eines Antiprotons vermessen und dabei keinen Unterschied zum Proton festgestellt.

Beim Urknall muss genau so viel Materie wie Antimaterie entstanden sein. Heute findet sich im Universum jedoch deutlich mehr Materie. Um herauszufinden, woran das liegt, vergleichen verschiedene Experimente am CERN die Eigenschaften von Materie- und Antimaterieteilchen. Nach dem Standardmodell der Teilchenphysik sind die Eigenschaften genau gleich, die Teilchen unterscheiden sich nur darin, dass ihre elektrische Ladung gegensätzlich ist. Jeder gemessene Unterschied in den Eigenschaften wäre ein Hinweis darauf, warum es so viel mehr Materie im Universum gibt. Untersuchungen von Antimaterie sind allerdings schwierig, weil sie sich im Kontakt mit Materie sofort auslöscht.

Der Antiproton-Decelerator (Antiprotonen-Entschleuniger) am CERN liefert einen Antiprotonen-Strahl mit niedriger Energie, der verschiedene Experimente mit Antimaterie ermöglicht. Die BASE-Kollaboration kühlt diese Antiprotonen auf eine sehr niedrige Temperatur ab (nur 1 Kelvin, also minus 272 Grad Celsius) und fängt sie in einem elektromagnetischen Behälter. Von dort werden die Antiprotonen einzeln durch weitere elektromagnetische Fallen geleitet, in denen ihr magnetisches Moment gemessen wird. Das magnetische Moment beschreibt, wie sich Teilchen in einem Magnetfeld verhalten. In der neuen Messung, die sechsmal genauer ist als alle bisherigen, konnte wiederum kein Unterschied zum Proton festgestellt werden. Die Werte des magnetischen Moments unterscheiden sich nur in ihrem Vorzeichen, wie durch das Standardmodell vorhergesagt.

BASE will seine Messtechnik jetzt noch weiter verbessern, um zu noch präziseren Ergebnissen zu kommen.


Pressemitteilung des CERN