(Eoneren/iStock) Antimaterie ist die allgemeine Bezeichnung für eine Kategorie von Teilchen, die dieselben Eigenschaften wie andere Materieformen aufweisen, jedoch eine umgekehrte Ladung aufweisen. Beispielsweise hat das Antimaterieteilchen Positron alle Eigenschaften eines Elektrons, jedoch mit einer positiven statt einer negativen Ladung.
Wie wurde Antimaterie entdeckt?
Die Idee eines Antiteilchens wurde erstmals von dem Physiker entwickelt Paul Dirac in den späten 1920er Jahren. Indem er das aufstrebende Gebiet der Quantenmechanik mit Albert Einsteins Arbeiten zur Relativitätstheorie kombinierte, enthüllte er, wie sich Teilchen bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten verhalten. Dirac interpretierte die Konsequenzen seiner Gleichungen und schlug vor, dass Teilchen mit der gleichen Masse und dem gleichen Spin wie Elektronen theoretisch existieren könnten, nur mit einer entgegengesetzten Ladung.
Im folgenden Jahrzehnt galten Spuren von Teilchen, die von kosmischer Strahlung in einer Wolkenkammer hinterlassen wurden, als erstes Anzeichen dafür, dass Diracs Antielektronen tatsächlich existierten.
Wie interagiert Antimaterie mit normaler Materie?
Wenn Antimaterieteilchen auf ihre Materieäquivalente treffen, zerfällt jedes Teilchen in Gammastrahlung.
Diese Energieumwandlung hat Antimaterie zum perfekten Treibstoff für alles gemacht, von Motoren bis hin zu Waffen in der Science-Fiction. Während es ein natürliches Zerfallsprodukt in strahlenden Materialien wie Kalium ist und mithilfe von Teilchenbeschleunigern erzeugt werden kann, ist es eine Herausforderung, genügend davon an einem Ort zu sammeln, um als Energiequelle zu dienen. Damit das CERN bei seiner derzeitigen Erzeugungsrate ein Gramm des Materials anhäufen kann, es würde etwa 100 Milliarden Jahre dauern .
Warum ist Antimaterie so selten?
Bisher gibt es in der Physik nichts, was die Materie besonders macht. Beide Arten von Teilchen sollten in gleichen Mengen existieren, aber warum wir dies nicht sehen, bleibt eines der größten Rätsel der Physik.
Da sich beide Teilchenformen gegenseitig vernichten und nur hochenergetische Strahlung zurücklassen, ist es auch ein Rätsel, warum wir überhaupt Teilchen einer bestimmten Sorte haben.
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