Materie Antimaterie

[Borszcz]

Hallo

Ich hätte mal Fragen,wie man Antimaterie überhaupt ausfindig macht.
Also, um die Zusammensetzung von der Materie in fernen Galaxien zu bestimmen, untersucht man doch die Spektrallienien, die von der Galaxie ausgehen. Dabei fand man heraus, dass das ganze beobachtbare Universum aus Materie besteht, und keine Antimaterie.
Da stellt sich mir die Frage, ob die Spektrallienien eines Antiwasserstoffatoms anders sind als die des Wasserstoffs. Wenn nicht, könnte man sie doch gar nicht von einander unterscheiden.

Zweitens habe ich in Wikipedia gelesen, dass im frühen Universum ein Ungleichgewicht von Materie und Antimaterie von 1 zu 1 Millarde dazu geführt hat, dass es nur noch Materie gibt. Ist das nur ein Versuch, die Nichtexistenz von Antimaterie zu erklären, oder wurde dieses Ungleichgewicht schon einmal im Labor gemessen?

[Timm]

Hallo

Ich hätte mal Fragen,wie man Antimaterie überhaupt ausfindig macht.
Also, um die Zusammensetzung von der Materie in fernen Galaxien zu bestimmen, untersucht man doch die Spektrallienien, die von der Galaxie ausgehen. Dabei fand man heraus, dass das ganze beobachtbare Universum aus Materie besteht, und keine Antimaterie.
Da stellt sich mir die Frage, ob die Spektrallienien eines Antiwasserstoffatoms anders sind als die des Wasserstoffs. Wenn nicht, könnte man sie doch gar nicht von einander unterscheiden.

Zweitens habe ich in Wikipedia gelesen, dass im frühen Universum ein Ungleichgewicht von Materie und Antimaterie von 1 zu 1 Millarde dazu geführt hat, dass es nur noch Materie gibt. Ist das nur ein Versuch, die Nichtexistenz von Antimaterie zu erklären, oder wurde dieses Ungleichgewicht schon einmal im Labor gemessen?

Man geht davon aus, daß Materie und Antimaterie sich spektroskopisch nicht unterscheiden. Die Existenz von Antisternen und Antigalaxien gilt allerdings als extrem unwahrscheinlich, es hätten im frühen Universum dank eines geheimnisvollen Mechanismus einzelne Antimaterie Blasen der Annilihation entgehen müssen.

In der kosmischen Strahlung finden sich Antiprotonen, deren Entstehung auf bekannte hochenergetische Prozesse zurückgeführt werden. Interessant würde es, wenn das Alpha-Magnet-Spektrometer auf der ISS schwerere Antikerne finden sollte. Anti-Kohlenstoff beispielsweise könnte nur in einem Antifixstern erbrütet worden sein.

Meines Wissens gibt es Spekulationen aber noch keine wirklich schlüssige theoretische Begründung des geringen Materie Überschusses. Im Labor kann man die primordiale Teilchen-Antiteilchen Synthese, die unmittelbar nach dem Urknall stattfand und offenbar mit einem winzigen Überschuß Materie endete, nicht untersuchen. Diese Energie erreicht man bei weitem nicht, auch nicht mit dem LHC. Als das frühe Universum dann weiter abkühlte, reichte die Energie der Strahlung nicht mehr aus, Materie-Antimaterie Teilchen zu generieren und so ein Gleichgewicht Strahlung/Materie/Antimaterie aufrechtzuerhalten und es setzte die Materie-Antimaterie Vernichtung ein. Im Labor kann man lediglich die Zerstrahlung von Teilchen und Antiteilchen untersuchen.

Gruß, Timm

[Frosch1992]

Hallo,
Ich hätte mal eine alternative Theorie anzubieten.
Nach dem Urknall schießen sich Materie und Antimaterie auseinander.
Soweit ja ganz klar...
Also in ganz kurzer Zeit reagieren die aneinandertreffenden Materie/ Antimaterie -Teilchen zu Energie. Im nächsten Augenblick geht die Energie wieder in Materie/ Antimaterie über...
Dadurch werden die beiden Teilchen ein wenig voneinander weggeschleudert.
Sie treffen wieder aufeinander, das ganze beginnt von vorne.

Nun, aber was passiert mit den Teilchen in der Mitte eines 'Materieballens' oder eines 'Antimaterieballens'?
Diese Teilchen bleiben unberührt.
So entstehen Materie und Antimaterie nebeneinander, geschützt durch einen Energie-Puffer!
Dieser setzt sich zwar imemr wieder neu zusammen, dennoch können sich in der Mitte verschiedene Strukturen bilden...

Frosch

[Borszcz]

Hallo

So entstehen Materie und Antimaterie nebeneinander, geschützt durch einen Energie-Puffer!
Dieser setzt sich zwar imemr wieder neu zusammen, dennoch können sich in der Mitte verschiedene Strukturen bilden...

Frosch
hmm,also klingt ja erstmals einleuchtend, aber während der Expansion entstehen doch immer größere Hohlräume. Da müsste doch dann in so eine Antimaterie-Blase auch Materie eindringen können und sich dann großteils wieder auslöschen.
denk ich zumindest.

[EMI]

hmm,also klingt ja erstmals einleuchtend...
Diese Vorstellung gilt allerdings als überholt.
Wenn es im Universum Materie- und Antimaterie-"Ballen" geben würde, müsste an deren Grenz-/Berührungsflächen ne Menge los sein.
So etwas wurde aber bisher noch nie beobachtet.

[JoAx]

Diese Vorstellung gilt allerdings als überholt.
Wenn es im Universum Materie- und Antimaterie-"Ballen" geben würde, müsste an deren Grenz-/Berührungsflächen ne Menge los sein.
So etwas wurde aber bisher noch nie beobachtet.

Diese überholte Vorstellung hatte (habe) ich auch. Auch mit dem "viel los" kam mir mal als Gegenargument in den Sinn. Damit aber viel los sein kann, muss aber auch viel vorhanden sein. Im Falle Materie-Antimaterie gäbe es dann viel Strahlung, im Falle Materie-Materie - müssten sich da evtl. neue Sterne/Galaxien bilden. (?) Wird das beobachtet?


Gruss, Johann

[EMI]

Diese überholte Vorstellung hatte (habe) ich auch. Auch mit dem "viel los" kam mir mal als Gegenargument in den Sinn.
Damit aber viel los sein kann, muss aber auch viel vorhanden sein.
Im Falle Materie-Antimaterie gäbe es dann viel Strahlung, im Falle Materie-Materie - müssten sich da evtl. neue Sterne/Galaxien bilden. (?) Wird das beobachtet?
Hallo JoAx,

es wird beobachtet wie Galaxien zusammenstoßen.
Zumindest der strukturaufgelöste "Rest" solcher Zusammenstöße/Verschmelzungen und die sind nicht selten im Universum.

Unsere Milchstraße rast mit riesiger Geschwindigkeit auf Andromeda zu und wird mit dieser, in naher Zukunft kollidieren.
Na ja, ich werde es wohl nicht mehr erleben.

Computermodelle zeigen, das sich da unsere schöne Spiralstruktur konfus auflöst. Sterne kollidieren, Neutronensterne und vielleicht auch die Zentren.
Die Galaxien gehen sozusagen untereinander durch und trennen sich dann wieder, verlangsamen sich und stürzen erneut auf einander zu.
Das geht solange bis sie dann Beide zu einer Galaxie verschmelzen.
Neue Sterne entstehen da reichlich und ziemlich hell wirds dabei auch.

Aber viel gigantischer wäre solch ein Zusammenstoß, wenn eine Galaxie aus reiner Materie und die andere aus reiner Antimaterie aufgebaut wäre.
Überreste solcher Szenarien wären eindeutig auszumachen, da sind sich die Astronomen sicher.
Auch müsste es mal hier oder da deutlich heller werden, da Galaxienkollisionen im Universum nicht gerade selten sind.

Nix der Gleichen, nicht die geringste Spur wurde bisher von solch Materie/Antimaterie Kollisionen entdeckt.

Daher ist man sich ziemlich sicher, das es keine Antimateriegalaxien oder Antimateriegalaxienhaufen im Universum gibt.
Im übrigen müssten ja (um das Rätsel Materie/Antimaterie Verhältnis zu lösen) 50% aller Galaxien aus Antimaterie bestehen.
Jede 2. also, da würde es ganz schön rund gehen wenn dem so wäre.

Frohe Pfinsten.

Gruß EMI

[JoAx]

Ja, EMI!

So (ungefähr) habe ich mich auch zusammenkritisiert. Man könnte jetzt noch weiter gehen und solche "Blasen" immer grösser machen, aber wahrscheinlich gibt es bis zur Grösse des sichtbaren Universums kein Halten. Und was sich ausserhalb befindet (befinden könnte) ist viel zu spekulativ und nicht prüfbar.


Gruss, Johann

[Lorenzy]

Vielleicht gibt uns der AMS-Detektor der im November an der ISS installiert wird neue Antworten. http://de.wikipedia.org/wiki/Alpha-Magnet-Spektrometer
Der Transport des AMS wird übrigens der letzte Flug des Space Shuttels sein.

[Marco Polo]

Unsere Milchstraße rast mit riesiger Geschwindigkeit auf Andromeda zu und wird mit dieser, in naher Zukunft kollidieren.
Na ja, ich werde es wohl nicht mehr erleben.

Hallo EMI,

das erscheint mir recht ungenau. O.K., wenn du ca. 120 km/s als riesige Geschwindigkeit bezeichnest, dann hast du Recht. Aber astronomisch gesehen, ist das eher eine recht moderate Geschwindigkeit.

Bis zur Kollision sollen aber noch locker 3-5 Mrd. Jahre vergehen. Als "Nahe Zukunft" würde ich das eher nicht bezeichnen wollen auch wenn der Begriff "Nahe Zukunft" natürlich relativ ist.

Immerhin liegst du aber mit deiner Einschätzung richtig, dass du dieses Schauspiel wohl nicht mehr erleben wirst. :D

Computermodelle zeigen, das sich da unsere schöne Spiralstruktur konfus auflöst. Sterne kollidieren, Neutronensterne und vielleicht auch die Zentren.

Die Wahrscheinlichkeit, dass es zu Sternenkollisionen kommt, soll sehr gering sein. Man bedenke den riesigen Abstand zwischen den Sternen.

Die Galaxien gehen sozusagen untereinander durch und trennen sich dann wieder, verlangsamen sich und stürzen erneut auf einander zu.
Das geht solange bis sie dann Beide zu einer Galaxie verschmelzen.
Neue Sterne entstehen da reichlich und ziemlich hell wirds dabei auch.


Zustimmung.

Aber viel gigantischer wäre solch ein Zusammenstoß, wenn eine Galaxie aus reiner Materie und die andere aus reiner Antimaterie aufgebaut wäre.
Überreste solcher Szenarien wären eindeutig auszumachen, da sind sich die Astronomen sicher.
Auch müsste es mal hier oder da deutlich heller werden, da Galaxienkollisionen im Universum nicht gerade selten sind.

Nix der Gleichen, nicht die geringste Spur wurde bisher von solch Materie/Antimaterie Kollisionen entdeckt.

Daher ist man sich ziemlich sicher, das es keine Antimateriegalaxien oder Antimateriegalaxienhaufen im Universum gibt.

Yep.

Frohe Pfinsten.

Wünsch ich dir auch. :)

Gruss, Marco Polo

[EMI]

Immerhin liegst du aber mit deiner Einschätzung richtig, dass du dieses Schauspiel wohl nicht mehr erleben wirst. :D
Du kannst einem wirklich jedes Fünkchen Hoffnug nehmen Marco.
Ne Aufmunterung wäre besser gewesen.

Sonniges Grillen!

Gruß EMI

[JGC]

Könnte es sein, das es diese "Antimaterie" (bei uns zumindest) überhaupt nicht gibt??


Letztlich sind doch nur deren jeweiligen umgekehrten Vorzeichen dafür verantwortlich, DAS sie als "Anti" Materie bezeichnet wird..(und deren "künstliche Erzeugung kostet doch eine Menge Energie!)

Wenn diese "Umkehrung" durch astrophysikalische Bedingungen zustande gekommen ist, so werden diese sich am Beginn der Existenz (ich meine jetzt unser Universum!!) sich SO lange gegenseitig auslöschen, BIS der Rest, der nicht "aufgeht" als polarisierter "Rest" von all den elektromagnetischen Wechselwirkungen in Erscheinung tritt..

Ich hatte mal einen spielerischen Test gemacht mit 2 gegenläufigen Rührwerken in EINEM runden Bottich..(sie befanden sich jeweils genau im Brennpunkt ihrer gemeinsamen "Elypse")

Schaltete ich nur eines ein, so orientierte sich der flüssige Inhalt bald ganz nach der Drehrichtung des einen Rührwerkes .. Schaltete ich das gegenläufige Werk an, so kehrte sich die Drehrichtung des Inhaltes eben um..

Und nun waren da jeweils ein Geschwindigkeitsregler, die sich separat steuern ließen..

Wenn ich mit BEIDEN Reglern genau arbeitete, so kam die Drehrichtung des gerührten Mediums zum Stillstand und folgte plötzlich chaotischen Bewegungsmustern(aufschäumen, aufblubbern und so..)

Und DAS sah eigentlich genauso aus, wie diese riesen Universumssimulation (http://www.mpa-garching.mpg.de/galform/presse/)bei der MPEG...


Nur, das die Bilder von der Millenniumssimulation eben statische Bilder sind, die aber unter dynamischen Bedingungen aussehen, genau wie Wasser, das von unten aufsteigt und seine Oberfläche entsprechend chaotisch aufwirbelt, so wie es in jedem Bach oder Fluss bei stärkerer Strömung und schweren Felsen im Flussbett zu beobachten ist...

Ich denke, das es insgesamt betrachtet (nach Everetts Multiversums-Theorie) durchaus auch entgegengesetzt funktionierende Universen gibt, die aber in der Regel für unser Universum keine Gefahr darstellen, da ja schon bei UNS in der Welt die starken Kernkräfte verhindern, das die schwachen Kernkräfte dazu führen, das sich deren gegenteilige Ladungen gegenseitig zu weit nähern und sich gegenseitig zerstralen/verdunsten/vernichten..(und vielleicht auch umgekehrt?)

Es gibt also physikalische Voraussetzungen, die von sich aus schon verhindern, das eine gegenseitige Auslöschung "unkontrolliert" erfolgen kann..

Jetzt nur mal als mein eigener Standpunkt dazu...


JGC

[EMI]

Ich hatte mal einen spielerischen Test gemacht mit 2 gegenläufigen Rührwerken in EINEM runden Bottich..(sie befanden sich jeweils genau im Brennpunkt ihrer gemeinsamen "Elypse")
Und DAS sah eigentlich genauso aus, wie diese riesen Universumssimulation (http://www.mpa-garching.mpg.de/galform/presse/)bei der MPEG...
Ich denke, das es insgesamt betrachtet (nach Everetts Multiversums-Theorie) durchaus auch entgegengesetzt funktionierende Universen gibt, die aber in der Regel für unser Universum keine Gefahr darstellen, da ja schon bei UNS in der Welt die starken Kernkräfte verhindern, das die schwachen Kernkräfte dazu führen, das sich deren gegenteilige Ladungen gegenseitig zu weit nähern und sich gegenseitig zerstralen/verdunsten/vernichten..(und vielleicht auch umgekehrt?)

Das passt wie der Ar... auf den Bottich zum Materie/Antimaterie Verhältnis!
Am meisten beruhigt mich dabei, dass das in der Regel für unser Universum keine Gefahr darstellt.

Ein Kenner der starken und schwachen Bottichkernkräfte unser JGC!
Da verdunsten glatt alle offenen Fragen.:D :D :D

[JGC]

Tja, die Macht des Bottichs ist in mir... :D