Erfolg am CERN ebnet Weg für den Transport von Antimaterie auch an die LUH
Hannover (pm/redk). Forschenden am CERN in Genf ist erstmals gelungen, Antiprotonen kontrolliert zu transportieren. Dieser wissenschaftliche Durchbruch wurde im Rahmen der BASE-Kollaboration erreicht, an der auch die Leibniz Universität Hannover beteiligt ist. Der Erfolg gilt als wichtiger Schritt, um Antimaterie künftig auch in andere europäische Forschungslabore zu bringen.
Was Antiprotonen so besonders macht
Antiprotonen sind extrem empfindliche Teilchen: Sobald sie mit normaler Materie in Kontakt kommen, verschwinden sie. Deshalb müssen sie mithilfe starker Magnet- und elektrischer Felder in einem nahezu luftleeren Raum „schwebend“ gespeichert werden. Am CERN, dem einzigen Ort weltweit, an dem Antiprotonen in dieser Form erzeugt werden können, gelang es nun, etwa 100 dieser Teilchen in einer speziellen transportablen Falle einzuschließen.
Diese Falle wurde von der stationären Versuchsanlage getrennt, auf einen Lastwagen verladen und über das Gelände des CERN gefahren. Anschließend konnten die Antiprotonen ohne Verluste wieder in die Versuchsanlage zurückgeführt werden. Damit wurde erstmals gezeigt, dass ein sicherer Transport von Antimaterie grundsätzlich möglich ist.
Warum der Transport entscheidend ist
Ziel der Forschenden ist es, die Eigenschaften von Antiprotonen extrem genau zu messen und sie mit denen normaler Protonen zu vergleichen. Solche Messungen könnten helfen, eines der größten Rätsel der Physik zu klären: warum unser Universum fast ausschließlich aus Materie besteht, obwohl beim Urknall vermutlich gleich viel Materie und Antimaterie entstanden sind.
Die Messbedingungen am CERN sind jedoch nicht ideal, da große Beschleunigeranlagen die Genauigkeit beeinflussen. Deshalb sollen Antiprotonen künftig in ruhigere Speziallabore transportiert werden. Eine wichtige Rolle spielt dabei die mobile Falle BASE-STEP, die rund 850 Kilogramm wiegt, durch normale Labortüren passt und die empfindlichen Teilchen auch während eines Straßentransports zuverlässig schützt.
Perspektive für Hannover
Auch an der Leibniz Universität Hannover ist ein spezialisiertes Labor Teil der BASE-Kollaboration. Dort könnten künftig Antiprotonen aus dem CERN untersucht werden. Mithilfe moderner Methoden aus der Quantenforschung sollen Messungen mit bisher unerreichter Präzision möglich werden.
Der erste erfolgreiche Transport von Antiprotonen zeigt: Antimaterie lässt sich nicht nur erzeugen und speichern, sondern auch sicher bewegen. Damit rückt ein tieferes Verständnis der Grundlagen unseres Universums einen entscheidenden Schritt näher.
Die BASE-Kollaboration und BASE-STEP
Die 2012 gegründete Kollaboration BASE mit Sitz an der AMF am CERN umfasst Forschungsinstitute in Deutschland, Japan, dem Vereinigten Königreich und der Schweiz. Zu ihr gehören:
- Physikalisch-Technische Bundesanstalt, Braunschweig
- GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung, Darmstadt
- Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf
- CERN, Genf
- Leibniz-Universität Hannover
- Max-Planck-Institut für Kernphysik, Heidelberg
- Imperial College London
- Johannes-Gutenberg-Universität Mainz
- RIKEN, Japan
- Universität Tokio
- ETH Zürich
Gründer und Sprecher der Kollaboration ist Prof. Dr. Stefan Ulmer, Lehrstuhl für Quantentechnologie und Fundamentale Symmetrien an der HHU. Im Rahmen der BASE-Kollaboration fördert das ERC das Projekt STEP, in dessen Rahmen die Transportfalle für Antiprotonen entwickelt wurde. Leiter dieses Projekts ist Dr. Christian Smorra.
Weitere Informationenauf der Webseite von BASE: https://base.web.cern.ch
