Top 10 Angels&Demons Questions

CERN Exhibition: Top 10 Angels&Demons Questions
CERN Exhibition: Top 10 Angels&Demons Questions

Gestern haben wir Angels & Demons (deutscher Titel: Illuminati) im Kino gesehen. Die Verfilmung des gleichnamigen Bestsellers von Dan Brown war vor allem visuell sehr ansprechend. Tom Hanks hat wie schon in Da Vinci Code souverän die Rolle des Protagonisten Robert Langdon verkörpert.

Ein Teil der Handlung des Films spielt am CERN. Tatsächlich wurden einige Einstellungen am ATLAS-Detektor des LHC gedreht. Regisseur Ron Howard sah sich ebenfalls das CERN-Gelände an, um den Film authentischer zu gestalten. Die Herstellung einer Bombe aus Antimaterie ist hingegen ebenso Fiktion wie die “Schöpfung aus dem Nichts”, welche im Film lediglich dazu dient den Konflikt zwischen Religion und Naturwissenschaft zu entfachen.

CERN hat Angels & Demons eigens eine Ausstellung (siehe Foto oben) und eine Website gewidmet, um “the science behind the story” zu erläutern und auf häufig gestellte Fragen (“Does CERN create black holes?”, etc.) einzugehen.

http://www.youtube.com/v/zzjv-GUEDfg

Was ist Negative Masse?

Negative Masse ist nicht zu verwechseln mit Antimaterie! Antimaterie ist die Sammelbezeichnung für Antiteilchen und alles, was aus ihnen aufgebaut ist, so wie die “normale” Materie aus “normalen” Teilchen besteht. Antimaterie kann die Form von Atomen und Molekülen haben, die gebundene Systeme aus Positronen, Antiprotonen und ggf. Antineutronen sind. Auf die Schwerkraft wirken aber Antimaterie und “normale” Materie exakt gleich, beide Sorten besitzen die gleiche Masse und werden durch die Gravitation angezogen.

A real (anti)matter trap
A real (anti)matter trap

Was ist aber wenn es Materie gibt, die eine negative Masse besitzt – also Materie, die nicht immer anziehend wirkt? Nach Einstein’s Relativitätstheorie ist diese Sorte Materie zumindest denkbar. Gäbe es solche Materie mit negativer Masse oder könnte man solche herstellen, würde dies bedeuten, dass man die Raumzeit, die schließlich an die Masse gekoppelt ist, beeinflussen und verändern könnte. Möglich wäre dann z.B. die Erschaffung von Wurmlöchern, wie wir sie aus der Science Fiction kennen.

In den meisten Experimenten wird lediglich der Betrag der Masse gemessen. Es wird keine Information über das Vorzeichen erhoben. Schließlich funktionieren Einstein’s Gleichungen sowohl mit positivem als auch mit negativem Vorzeichen.

Es gibt daher Vermutungen, dass Antimaterie auch negative Masse besitzt. Diese Vermutung konnte allerdings noch nicht in Experimenten nachgewiesen werden. Diese Verifizierung des Vorzeichens, könnte bald am CERN mit Hilfe des Antiproton Decelerator erfolgen, sobald ausreichend Anti-Wasserstoff produziert und gespeichert werden konnte. Materie mit negativer Masse sollte dann der Gravitation entgegen von dieser abgestoßen werden oder sie zumindest neutralisieren.

Antiproton Decelerator (AD)

Der Antiproton Decelerator (AD) oder “Antiprotonen-Verzögerer” ist die weltweit einzige Anlage zur Herstellung von Antimaterie.

Die Maschine wird eingesetzt, um die mit hoher Energie durch einen Teilchenstrahl erzeugten Antiprotonen wieder zu verlangsamen und dadurch Antiwasserstoffatome zu erzeugen.

Vereinfacht ausgedrückt wirkte der Urknalls auch wie ein gewaltiger Beschleuniger zur Herstellung von Teilchen. Materie- und Antimaterieteilchen sind dabei zunächst in gleichem Maß entstanden. Die bislang ungelöste Frage ist allerdings, warum das Universum im wesentlichen nur aus Materie besteht und was mit all der Antimaterie passiert ist.

Antimaterie (Quelle: CERN)Im Gegensatz zu den riesigen Anlagen wie dem Large Hadron Collider (LHC) mit enormen 27 Kilometern Umfang, fällt der Ring des AD mit seinen 188 Metern Umfang recht bescheiden aus.