Was ist Antimaterie?
 


Einf�hrung

Jedes Materieteilchen besitzt ein Antimaterieteilchen, welches die gleiche Masse, die gleiche Energie und die gleiche Ladungsmenge hat. Lediglich das Ladungsvorzeichen (z.B. von elektrischer Ladung, Farbladung, Elementarladung) ist bei der Antimaterie anders als bei der Materie. Somit ergeben sich unter anderem folgende Teilchen-Antiteilchen-Paare:

     ● Elektron ↔ Positron
     ● Proton ↔ Anti-Proton
     ● Neutron ↔ Anti-Neutron

Modell

Zum Modell eines Antimaterieatoms kann man also sagen, dass der Kern aus Antiprotonen und Antineutronen besteht und von Positronen umkreist wird.
 

Auf diesem Bild kann man ein Antiwasserstoffatom erkennen. Im Atomkern befindet sich ein Anti-Proton und der Kern wird wie schon erw�hnt von einem Positron umkreist. Beim normalen Wasserstoffatom ist im Atomkern ein Proton, welches von einem Elektron umkreist wird.

Wie entstand Materie/Antimaterie?

Nach der Urknalltheorie war der Raum am Anfang nur von Strahlung ausgef�llt. Durch die Abk�hlung und Expansion entstanden dann erste Teilchen, wie z.B. die Quarks. Eigentlich h�tte es gleichviel Quarks wie Antiquarks geben m�ssen, jedoch fiel auf eine Million Quark-Antiquark-Paare ein zus�tzliches Quarkteilchen. Diesem geringen �berschuss verdanken wir unsere Existenz, denn normalerweise h�tten sich Antimaterie und Materie gegenseitig komplett vernichtet.
Einige Forscher vermuten auch, dass es entfernte Galaxien gibt, die nur aus Antimaterie bestehen.

Die Antimaterie spielt allerdings auf der Erde nur eine geringf�gige Rolle, denn in unserer unmittelbaren Umgebung befindet sich nur Materie. Lediglich in den H�henlagen unserer Atmosph�re (z.B. der Stratosph�re) kann man vereinzelt Antimaterie finden. Dort treffen Protonen, Elektronen oder Photonen mit hohen Geschwindigkeiten auf irdische Teilchen und diese werden somit zerschmettert. Vereinzelt entstehen Teilchen-Antiteilchen-Paare.

Die Annihilation

Seit der Entdeckung der Antimaterie wurde schlie�lich versucht, diese in Teilchenbeschleunigern oder Speicherringen k�nstlich auf der Erde herzustellen und zu erforschen.
Dabei wurde eine faszinierende Entdeckung gemacht: Die Annihilation.
Dieser Vorgang tritt auf, wenn ein Teilchen auf sein Antiteilchen trifft. Dabei kommt es zu einer gegenseitigen Vernichtung und somit geht nach Einsteins Formel e = m * c� die Masse der beiden Teilchen vollst�ndig in Energie �ber. Es wird also ein Wirkungsgrad von 100% erreicht und somit w�re diese Form der Energiegewinnung die effektivste auf der Erde.

Nun begann vermehrt die Forschung an Antimaterie, da die Annihilation eine interessante Entdeckung f�r die Raumfahrt oder die Waffenindustrie war.
Allerdings kann man Antimaterie auf der Erde nur sehr schwer und in nur sehr geringen Mengen herstellen, deswegen sucht man heute auch nach nat�rlichen Antimaterievorkommen im Weltall.

 

� 2002 -  Benjamin Daeumlich