Mal was anderes: Mit Antimaterie auf Tour

Die wohl ungewöhnlichste Fracht des Jahres hatte ein Volvo FL am 24. März unter der Plane: Antimaterie aus dem Kernforschungszentrum CERN in der Nähe von Genf. Die Wissenschaftler feiern den gelungenen Transport vor allem deshalb, weil damit ganz neue Experimente in greifbare Nähe rücken: Antimaterie lässt sich bislang nur im Teilchenbeschleuniger des CERN erzeugen, aber vor Ort nicht in allen Facetten untersuchen.

„Die Maschinen und Geräte in der ‚Antimateriefabrik‘ des CERN erzeugen Magnetfeldschwankungen, die die Genauigkeit unserer Messungen einschränken“, erklärt Stefan Ulmer, Sprecher der im CERN angesiedelten Forschungseinrichtung BASE. Der Premierentransport ist somit als hoffnungsvoller erster Schritt zu sehen, künftig andere europäische Labore mit Antimaterie zu beliefern.

In einer sogenannten Penning-Falle konnten die Forscher eine Wolke aus 92 Antiprotonen sammeln und in einem mit flüssigem Helium gekühlten Behälter aufbewahren. Der Behälter, rund eine Tonne schwer und auf den Namen „BASE-STEP-Falle“ getauft, konnte anschließend von der Versuchsanlage getrennt und auf den Lkw verladen werden. Die Antimaterie „überlebte“ den Transportweg, was nach der Entladung des Behälters die Fortführung des Versuchsbetriebs ermöglichte. Laut CERN/BASE stellt das eine bemerkenswerte Leistung dar, da Antimaterie sehr schwer zu konservieren ist und bei Kontakt mit Materie vernichtet wird.

Weitere Herausforderungen zu meistern

Freilich führte der erste Transport erstmal nur über das Hauptgelände des CERN. Zwar hat die BASE-STEP-Falle den Stößen und Vibrationen beim Transport standgehalten, es gibt aber noch weitere Herausforderungen. Zum einen muss die Temperatur dauerhaft unter minus 265 Grad liegen, was zusätzlich zum flüssigen Helium einen Generator erfordert, um den Kryokühler auf dem Lkw mit Strom zu versorgen. Während das noch relativ einfach scheint, wartet das größte Problem am Zielort: die Antiprotonen in das dortige Experiment zu übertragen, ohne dass sie verschwinden.

Antimaterie ist eine natürlich vorkommende Klasse von Teilchen, die mit gewöhnlicher Materie fast identisch ist, abgesehen davon, dass die elektrische Ladung und das magnetische Moment umgekehrt sind. Nach den Gesetzen der Physik hätte der Urknall gleiche Mengen an Materie und Antimaterie hervorbringen müssen. Diese gleichen, aber entgegengesetzten Teilchen hätten sich aber schnell gegenseitig vernichtet und ein leeres Universum hinterlassen. Unser Universum enthält jedoch überwiegend Materie, und dieses Ungleichgewicht gibt Wissenschaftlern seit Jahrzehnten Rätsel auf. Physiker vermuten, dass es verborgene Unterschiede gibt, die erklären könnten, warum Materie überlebt hat und Antimaterie fast vollständig verschwunden ist.