Wie wird Antimaterie hergestellt?
Im Oktober 1955 lautete die Titelseite der New York Times: "New Atom Particle Found; Termed a Negative Proton". Obwohl Antielektronen (sogenannte Positronen) mehr als zwei Jahrzehnte zuvor entdeckt wurden, bewies die Entdeckung des Antiprotons im Jahr 1932, dass die gesamte Idee der Antimaterie kein Zufall war und dass alle Arten von Materie tatsächlich böse Zwillinge hatten. Antimaterie ist eine Form von Materie, die mit herkömmlicher Materie identisch ist, mit der Ausnahme, dass sie eine entgegengesetzte Ladung aufweist und sich bei Kontakt mit gewöhnlicher Materie auflöst, wobei eine Energiemenge freigesetzt wird, die durch Einsteins berühmte Gleichung E = MC 2 bestimmt wird .
Die gesamte Ära der Teilchenbeschleuniger mit hoher Energie begann, um das Antiproton zu entdecken. Seit der Entdeckung des Positrons vermuteten Physiker, dass das Antiproton existiert. Sie konstruierten Zyklotrons, die nach immer höheren Energien suchten, um festzustellen, ob die Antiprotonen gefunden werden konnten.
1954 baute der Nobelpreisträger Earnest Lawrence in Berkeley, Kalifornien, den Bevatron, einen massiven Teilchenbeschleuniger, der zwei Protonen bei 6,2 GeV (Giga-Elektronen-Volt) zusammenstoßen könnte Antimaterie. Ab 6,2 GeV kollidieren Partikel mit so großen Energien, dass neue Materie entsteht. Dies ist eine Folge von E = MC 2 - genug Energie erzeugen und Materieproduktion erfolgt. Wenn neue Materie aus dem Nichts besteht, wird sie in gleichen Mengen aus Partikeln und Antiteilchen gebildet. Die negativ geladenen Antiprotonen können durch ein Magnetfeld abgesaugt und nachgewiesen werden. So muss Antimaterie hergestellt werden.
Viele Jahre später, am CERN in den frühen neunziger Jahren, gelang es den Wissenschaftlern, die ersten Antiatome zu entwickeln - speziell gegen Wasserstoff. Dies geschah durch Beschleunigung von Antiprotonen mit relativistischen Geschwindigkeiten neben konventionellen Atomen. In bestimmten Fällen würde ihre Energie ausreichen, um die Bildung eines Elektron-Antielektron-Paares zu erzwingen, wenn sie in die Nähe des Atomkerns gelangen. Hin und wieder paarte sich das Antielektron dann mit dem vorbeiziehenden Antiproton und erzeugte ein einziges Atom Antiwasserstoff. 1995 bestätigte das CERN die erfolgreiche Bildung von neun Antiwasserstoffatomen. Die Ära der wahren Herstellung von Antimaterie hatte begonnen.
Leider sind die Verwendungen zur Herstellung von Antimaterie begrenzt. Es entsteht bei solch enormen Ineffizienzen, dass die Energieversorgung des gesamten Planeten erschöpft wird, wenn erhebliche Mengen hergestellt werden. Aus diesem Grund haben wir vor der hypothetischen Entstehung einer Antimateriebombe wenig zu fürchten - die Technologie ist einfach nicht tragfähig. In ferner Zukunft könnte Antimaterie als eine effiziente Form der Energiespeicherung für lange interstellare Reisen angesehen werden. Für praktisch jede Anwendung wären Batterien überlegen, aber für spezielle Anwendungen, bei denen Sie Tonnen von Energie auf kleinstem Raum einfangen möchten, könnte Antimaterie attraktiv sein.