Spuren einer anderen Welt

Steine, Wasser, Häuser: «Alles was wir sehen können, besteht aus Materie», sagt der Physiker Thomas Zoufal aus Hamburg. Und diese Materie gibt es nicht nur bei uns auf der Erde, sondern auch im Weltall. Wenn du nachts in den Himmel schaust: Alles was du dort siehst ist Materie: der Mond, die Planeten, die Sterne.

" class="infobox_img" />Der neu installierte Alpha-Magnet- Spektrometer (AMS) an der Internationalen Raumstation, auf einem von der Nasa am 23.05.2011 veröffentlichten Bild. Der AMS soll Antiteilchen im All aufspüren. (Foto: dpa)

All diese Dinge erkunden Forscher. Aber manche Wissenschaftler suchen nach dem Gegenteil von Materie – nach Antimaterie. Physiker wissen, dass es die tatsächlich gibt. Sie können Antimaterie sogar herstellen – aber nur sehr wenig davon. Und diese Antimaterie zerfällt wieder, ruckzuck. Man kann sie nicht lange festhalten.

Um das zu verstehen, muss man sich anschauen, was Materie ist. Zum Beispiel ein Stein: Der lässt sich in immer kleinere Teilchen zerlegen – in Steinchen, Krümel, Körner. Irgendwann stößt man auf Mini-Bausteine: die Atome. Die sind so winzig, dass man sie mit dem Auge längst nicht mehr sehen kann. Aber Forscher können sie mit speziellen Geräten aufspüren.

Winzig und zerlegbar

Selbst diese unglaublich winzigen Atome kann man weiter zerlegen. Atome bestehen aus einem Kern, darum herum schwirren Elektronen. Physiker können im Labor Antiteilchen erzeugen, die fast genauso sind wie diese Materie-Teilchen. Die Antiteilchen von Elektronen heißen Positronen. Sie wiegen zum Beispiel genauso viel wie Elektronen, aber es gibt einen großen Unterschied: Sie sind elektrisch umgekehrt geladen. Zum Beispiel sind Elektronen negativ geladen, also minus. Ihre Antiteilchen sind positiv geladen, also plus.

Trifft ein Elektron auf ein Positron, dann vernichten beide sich gegenseitig. Dabei entsteht Licht. Das Problem für Physiker: In unserer Welt, die ja voller Materie ist, findet ein Positron immer ruckzuck ein Elektron. Und zack, verschwinden beide. Weil überall Elektronen herumschwirren, können Physiker die Antiteilchen also nur äußerst schwierig festhalten.

Aber warum interessieren sich Wissenschaftler überhaupt für so etwas? Sie wollen wissen, wie die Welt funktioniert. Sie glauben: Teilchen von Materie und Antimaterie gab es schon ganz am Anfang von Raum und Zeit. Die meisten dieser Teilchen trafen aufeinander und vernichteten sich gegenseitig. Damals entstand gigantisch viel Licht. Überbleibsel davon können Forscher sogar heute noch messen. Was damals genau passierte, das wollen die Forscher verstehen.