Antimaterie auf Reisen: Erste transportierte Antiprotonen am CERN

Antimaterie – allein das Wort klingt schon nach Science-Fiction. Und tatsächlich ist sie so exotisch, dass sie sich sofort selbst zerstört, sobald sie mit normaler Materie in Kontakt kommt. Umso erstaunlicher ist, was Forschende jetzt am europäischen Kernforschungszentrum CERN (Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire) geschafft haben: Sie haben erstmals Antimaterie transportiert.

Genauer gesagt: Antiprotonen, also die Antimaterie-Gegenstücke der Protonen. Diese wurden in einer mobilen Falle eingefangen, auf einen Lkw verladen und über das CERN-Gelände gefahren – ohne dass sie verloren gingen.

Die Technik dahinter ist alles andere als leichtgewichtig: Die Transportfalle BASE-STEP („Symmetry Tests in Experiments with Portable antiprotons“) wiegt rund 850 Kilogramm – etwa so viel wie ein ausgewachsener Eisbär oder ein sehr kleines Auto. In ihr schweben die Antiprotonen in einem nahezu perfekten Vakuum, stabilisiert durch Magnet- und elektrische Felder, damit sie nicht mit Materie in Kontakt kommen.

Entwickelt wurde das System von der internationalen BASE-Kollaboration („Baryon Antibaryon Symmetry Experiment“) unter Leitung von Stefan Ulmer von der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU). Die Anlage enthält unter anderem einen supraleitenden Magneten und eine Kryokühlung, die Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt ermöglicht. So können die Antiprotonen bislang bis zu zwei Wochen gespeichert und mehrere Stunden transportiert werden.

Warum dieser Aufwand? Bislang konnten Antiprotonen nur direkt am CERN untersucht werden – allerdings stören dort Magnetfeldschwankungen die Messgenauigkeit. Mit transportabler Antimaterie könnten Experimente künftig in speziell optimierten Laboren stattfinden, etwa an der HHU oder in Hannover.

Ziel ist es, Protonen und Antiprotonen extrem genau zu vergleichen. Eigentlich sollten sie identisch sein – bis auf ihre entgegengesetzte Ladung. Doch wenn sich winzige Unterschiede zeigen, könnte das erklären, warum unser Universum aus Materie besteht, obwohl beim Urknall gleich viel Antimaterie entstanden sein müsste.

Der erfolgreiche Transport ist deshalb mehr als ein technischer Trick: Er macht Antimaterie beweglich – und bringt die Physik einen Schritt näher an eine ihrer größten offenen Fragen.