Massegleichheit von Teilchen und Antiteilchen durch neuen Test nicht widerlegt

26. Juni 2006, 14:57
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Experiment am CERN führte zu Rekord-Bestimmung der Masse des Anti-Protons

Wien - Auch nach einer neuen Rekord-Bestimmung der Masse des Anti-Protons gerät die gängige physikalische Theorie über die Natur der kleinsten Teile (noch) nicht ins Wanken. In einem am europäischen Forschungszentrum CERN mit Beteiligung des Stefan Meyer Instituts für subatomare Physik (SMI) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW) durchgeführten Experiment fanden die Wissenschafter keinen Unterschied zwischen dem Proton und seinem Anti-Teilchen. Die Ergebnisse wurden in der renommierten Wissenschaftszeitschrift "Physical Review Letters" veröffentlicht.

Derzeit gehen die Physiker davon aus, dass sich Materie und Antimaterie exakt gleich verhalten, dass etwa ein Proton die gleiche Masse hat wie ein Anti-Proton. Es gibt aber auch ernst zu nehmende Stimmen in der Wissenschaftergemeinde, welche dies anzweifeln: Sind Materie und Antimaterie genau gleich, so hätten sie einander unmittelbar nach ihrer Entstehung im Urknall sofort wieder auslöschen müssen, unsere Welt könnte nicht existieren - so die Argumentation.

Neuere Theorien

Mittlerweile gibt es eine ganze Reihe alternativer, mehr oder weniger exotischer Theorien über den Aufbau der Materie. "Man versucht, die Grenzen des so genannten Standard-Modells auszuloten um mögliche neue Physik zu finden", sagte Michael Cargnelli vom SMI. Eine Möglichkeit ist, dass Materie und Anti-Materie einen wenn auch sehr geringen Unterschied aufweisen.

Für die Bestimmung der Masse des Anti-Protons hat sich eine internationale Kooperation mit dem Namen ASACUSA zusammengefunden. Zur Messung der heiklen Anti-Materie - sie zerstrahlt in Kontakt mit Materie augenblicklich zu reiner Energie - griffen die Forscher zu einem Trick: Sie ersetzten eines der beiden Elektronen eines Helium-Atoms durch ein Anti-Proton. Da ein Anti-Proton - wie auch ein Elektron - negativ geladen ist, funktioniert das neue, exotische Helium-Atom für kurze Zeit, ehe es zerblitzt. Die Bruchteile einer Sekunde reichen allerdings für eine Messung mittels so genannter Laser-Spektroskopie, die wiederum eine Massebestimmung erlaubt.

Messergebnis

Demnach ist ein Anti-Proton 1.836,153674 Mal schwerer als ein Elektron, mit einer Fehlertoleranz von fünf auf der letzten Kommastelle. Innerhalb des Fehlers stimmt der Wert mit der Masse des Protons überein. Bezüglich Differenzen Proton/Anti-Proton heißt es also weitersuchen. (APA)

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    Owen Chamberlain, einer der seinerzeitigen Entdecker des Anti-Protons, starb im März dieses Jahres.

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