Enkele natuurkundigen denken dat ze antiwaterstofatomen hebben gemaakt. Hun volgende doel is ze in grote aantallen opslaan.
Volgens de natuurkunde is de welhaast mysterieuze antimaterie net zo belangrijk als de alledaagse materie die we overal om ons heen zien. Bij ieder ‘gewoon’ deeltje hoort een antideeltje, dat dezelfde massa, maar een tegengestelde lading heeft. De tegenhangers van protonen (positief) zijn dan antiprotonen (negatief) en elektronen gaan hand in hand met zogeheten positronen. Het ligt voor de hand dat er naast atomen ook anti-atomen bestaan. Terwijl in een waterstofatoom een elektron in een baan rond een proton beweegt, bestaat een antiwaterstofatoom uit een positron dat rond een antiproton cirkelt.
In 1995 namen wetenschappers van CERN, het Europese laboratorium voor deeltjesfysica, als eersten antiwaterstofatomen waar. Andere onderzoekers vonden ze daarna vaker, maar altijd bewogen ze te snel om ze te kunnen opslaan of bestuderen.
Deeltjesfysicus Dylan van Arneman: ‘Ik ben op zoek naar iets wat misschien niet bestaat’
Dylan van Arneman verruilt een paar keer per jaar zijn werkkamer op het Science Park in de Watergraafsmeer voor de ondergrond ...
Onlangs deden CERN-medewerkers waarnemingen die duiden op de aanwezigheid van grote aantallen ‘langzame’ antiwaterstofatomen. Voor de productie van antimaterie gebruiken de onderzoekers een zogenaamde deeltjesval. Bij botsingen in een deeltjesversneller ontstaan antiprotonen. Met sterke magneetvelden leiden de natuurkundigen deze deeltjes het onderste compartiment van de tweedelige val binnen. Negatief geladen elektroden in dit gedeelte remmen de antiprotonen af. Ondertussen stoppen de wetenschappers in het bovenste compartiment positronen, afkomstig van een radioactieve bron.
Elektrisch veld
Wanneer de deeltjes zeer langzaam bewegen, verbinden de wetenschappers beide compartimenten met de bouwstenen voor antiwaterstof met elkaar. Stellen ze de deeltjesval daarna bloot aan een elektrisch veld, dan valt het op dat sommige deeltjes zich niet verplaatsen. Dit duidt erop dat de geladen antideeltjes neutrale koppels vormen. De natuurkundigen denken dat dit antiwaterstofatomen zijn en willen dat in de loop van dit jaar met volledige zekerheid vaststellen. De opslag van grote aantallen antiwaterstofatomen zal pas mogelijk zijn na aanpassing van de bestaande deeltjesval.
Zodra de wetenschappers grote hoeveelheden antiwaterstof kunnen maken en opslaan, kunnen ze deze bijzondere materievorm nauwkeurig bestuderen. Ze willen onder andere ontdekken wat de verschillen met gewone materie zijn.
