ANTIMATERIE

Ạntimateri|e,

 

Form der Materie, deren atomare Bausteine (die Antiatome) ausschließlich aus den Antiteilchen der die gewöhnliche Materie aufbauenden Elektronen, Protonen und Neutronen bestehen.Die Atomkerne (Antikerne) solcher Antiatome bestehen aus negativ geladenen Antiprotonen und neutralen Antineutronen (den Antinukleonen), die Atomhüllen aus positiv geladenen Antielektronen, den Positronen. Diese Antiatome haben dieselben Energieniveaus wie gewöhnliche Atome, sodass sich Antimaterie mit optischen (z. B. spektroskopische) Methoden nicht von gewöhnlicher Materie unterscheiden lässt. Mithilfe von Teilchenbeschleunigern werden Antinukleonen und Positronen in großer Anzahl erzeugt; außerdem konnten im Labor Antikerne des Deuteriums (Antideuteronen), des Tritiums (³₁H) und des Heliumisotops ³₂He hergestellt werden. Die Antiprotonen und diese Antikerne bilden mit den Positronen die Antiatome von Antiwasserstoff, Antideuterium, Antitritium und Antihelium-3. Im September 1995 gelang es Wissenschaftlern am Europäischen Kernforschungszentrum CERN erstmals, Atome aus Antimaterie herzustellen. Durch die Kollision von Antiprotonen mit Xenonatomen wurden Antiwasserstoffatome erzeugt, auf deren Existenz durch die beim Auftreffen auf Materie entstehende Strahlung geschlossen werden konnte.

 

Antimaterie ist in Gegenwart normaler Materie nicht existenzfähig, da es beim Zusammentreffen von normalen Atomen mit Antiatomen infolge Paarvernichtung zur vollständigen Zerstrahlung (Annihilation) der sie aufbauenden Teilchen und Antiteilchen kommt. In einem von Normalmaterie freien Raum ist Antimaterie jedoch ebenso stabil wie Normalmaterie, sodass man sich auch eine ganz aus Antimaterie bestehende Welt (Antiwelt) vorstellen kann. Es erscheint prinzipiell möglich, dass weit entfernte Sternsysteme aus Antimaterie aufgebaut sein könnten. (Die Lichtaussendung durch Antimaterie stimmt vollständig mit derjenigen durch Normalmaterie überein.) Man geht jedoch davon aus, dass das Universum fast ausschließlich Materie enthält. Eine mögliche Erklärung für diese Asymmetrie in der Verteilung von Materie und Antimaterie lässt sich mithilfe von Theorien der Elementarteilchenphysik (Kosmologie, Urknall) finden.