Am europäischen Kernforschungszentrum CERN in Genf ist es erstmals gelungen, Antimaterie auf der Straße zu transportieren. Die Testfahrt könnte der erste Schritt sein, um eines der größten Rätsel der Teilchenphysik zu lösen.
“Antimatter in motion”, also “Antimaterie unterwegs”, steht auf dem Lastwagen, der sich heute Vormittag um kurz vor 10 Uhr in Bewegung setzte. Eine Fahrt, auf die der deutsche Physiker Stefan Ulmer sechs Jahre hingearbeitet hat. “Wir machen heute was zum ersten Mal, was die Menschheit bisher nicht getan hat”, so Ulmer. Er gehört zu dem Team am europäischen Kernforschungszentrum CERN, das die Weltpremiere minutiös vorbereitet hat.
Die 92 Antiprotonen an Bord des Lasters sind in einem gut 850 Kilogramm schweren Container untergebracht – einer sogenannten Penning-Falle, die die Forscher eigens für den heiklen Transport entwickelt haben. Mithilfe von supraleitenden Magneten schweben die Antimaterie-Teilchen in einem hoch spezifizierten Vakuum, erklärt Physiker Ulmer.
Das speziell entwickelte tragbare kryogene Penning-Fallen-Gerät (links), das mit einer Wolke von 92 Antiprotonen gefüllt ist, wurde für die Testfahrt auf einen Lastwagen verladen.
“Es lief wirklich ausgezeichnet”
Ein großes Schlagloch oder ein Auffahrunfall könnten fatal sein für die im Vakuum schwebenden Antiteilchen, wenn sie dadurch die Wände ihres Reisecontainers berühren würden. Denn jeglicher Kontakt mit Materie würde die Antiprotonen vernichten. Sein Puls liege bei 94, statt bei 60 wie normal, so Ulmer beim Blick auf seine Smartwatch, als die Antiprotonen sich auf die Test-Reise machen – im Lkw mit 42 Kilometern pro Stunde auf den teils holprigen Straßen des CERN-Geländes.
Eine halbe Stunde später dann ein strahlender Teilchen-Physiker: “Es sah so dermaßen gut aus im Transport, dass wir gesagt haben, okay, dann fahren wir noch mal eine Runde, also es lief wirklich ausgezeichnet. Wir sind sehr glücklich.” Und auch Stefan Ulmers Puls hat sich beruhigt – auf 88 immerhin.
Das Ziel ist es, Antiprotonen zu Einrichtungen wie der Heinrich-Heine-Universität in Düsseldorf zu transportieren, wo eine ruhigere magnetische Umgebung präzisere Messungen ermöglichen würde.
“Neue Physik führt zu neuer Philosophie”
Nach der geglückten Weltpremiere auf der Straße kommt der Spezial-Container mit der Penning-Falle und den Antiprotonen zurück in die “Antimaterie-Fabrik” des Kernforschungszentrums. Das ist eine große Halle, in der letzte Messungen erfolgen. Um 14 Uhr ist dann endlich klar, dass alle 92 Antiprotonen noch da sind.
Für Physiker Ulmer ist die Testfahrt ein Meilenstein. Der Start in eine neue Epoche für die Physik. Und neue Physik führe immer zu neuen Philosophien, neuer Technologieentwicklung und einem veränderten Naturverständnis, sagt er.
Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire (CERN)
Das CERN, die Europäische Organisation für Kernforschung, ist eines der weltweit größten Forschungszentren für Teilchenphysik und spielt eine entscheidende Rolle in der Grundlagenforschung zur Materie und den Gesetzen des Universums.
Physiker und Physikerinnen sowie Ingenieure und Ingenieurinnen am CERN nutzen nach Angaben der Einrichtung die größten und komplexesten wissenschaftlichen Instrumente der Welt, um die grundlegenden Bausteine der Materie, fundamentale Teilchen, zu untersuchen. Die Geräte, die das CERN zu diesem Zweck einsetzt, sind Teilchenbeschleuniger und Detektoren. Die Beschleuniger bringen die Teilchen auf hohe Energien, bevor sie aufeinander treffen. Die Detektoren beobachten und erfassen die Ergebnisse dieser Kollisionen. Indem sie die Kollisionen von Elementarteilchen untersuchen, gewinnen Wissenschaftler Erkenntnisse über die Naturgesetze.
Am CERN sind in der Vergangenheit bereits mehrere große Durchbrüche in der Forschung gelungen, unter anderem im medizinischen Bereich oder der Internet-Technik. Gegründet wurde das CERN 1954. Es liegt an der französisch-schweizerischen Grenze in der Nähe von Genf.
Lieferung an Düsseldorfer Labor
Nächstes Ziel ist es nun, die am CERN produzierten Antiprotonen zur Erforschung an ein neues Labor für Präzisionsmessungen der Universität Düsseldorf zu liefern. Dort, und später auch an weiteren Forschungseinrichtungen in Europa, sollen dann bis zu 1.000 Mal genauere Messungen durchgeführt werden, als es am CERN möglich ist.
Das Fernziel ist es, möglicherweise irgendwann eine der größten Fragen der Teilchenphysik zu lösen – und zu erklären, warum beim Urknall die Antimaterie fast vollständig verschwand.
Und eins ist schon jetzt sicher: Im CERN knallen nach der Weltpremiere die Champagner-Korken. Die ganze Community sei eingeladen. Zwischen 100 und 200 Physiker seien kontinuierlich hier beschäftigt. “Wir haben viel Champagner gekauft”, sagt Ulmer.
