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Was soll dieser Unsinn? Da das, was wir unter Materie vertstehen nur deren Bewegung ist, ist Antimaterie nur solche die sich gegenüber der sonst beobachteten entgengesetzt bewegt.
So sind eben zwei Wasserstoffatome die kollidieren Arom und Antiatom.
Man hatte also in der Falle auch nur Wasserstoff.
Und im LHC hat man auch nur Protonen die kollidieren und dadaurch, da sie sich entgengesetzt bewegen sich wie p und anti-p verhalten. -
Für den eigentlichen Versuch, also die Anregung des Antiwasserstoffs mit Licht entsprechender Wellenlänge, konnten davon jedoch nur jeweils rund 14 Antiwasserstoffatome in der Falle gehalten werden.
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Zu ihrer Frage bezüglich der Darstellung des „Innenlebens“ des Protons: Wie Sie richtig vermuten, symbolisiert die Grafik eine Momentaufnahme des „Innenlebens“ des Protons mit den fortwährend darin ablaufenden Prozessen als da sind:
• Bildung von Quark/Anti-Quark-Paaren aus Gluonen und deren Vernichtung
• Entstehung von Quark/Anti-Quark-Paaren aus dem Vakuum und deren Vernichtung
• Bildung und Zerfall von Gluonen
• Gluonen-Gluonen-Wechselwirkungen
Im Wesentlichen verdanken diese Teilchen ihre Entstehung der Heisenbergschen Unbestimmtheitsrelation ∆E × ∆t ≥ h/2π. Diese in der Quantentheorie fundamentale Beziehung ist die Ursache für die beschriebene Hektik im Proton. Da die sogenannten virtuellen Teilchen wieder annihilieren und somit ihre zur Entstehung benötigte Energie wieder zurückgeben, wird der Energiesatz nicht verletzt. Beispielsweise existiert ein virtuelles Elektron/Positron-Paar maximal 10-22 Sekunden bevor es sich wieder vernichtet. Energie von „außen“ zur Bildung der virtuellen Teilchen ist nicht erforderlich.
Übrigens: Einen von Ihnen vermuteten „frischen, selbst enstandenen“ Antiwasserstoff hat man bislang nicht gefunden. Soweit ich weiß, kommen nur leichte Antiteilchen, Antineutrinos und Positronen vor, die durch Zerfälle von Teilchen der Höhenstrahlung bzw. beim Beta-Plus-Zerfall entstehen. Für die Existenz der für Antiwasserstoff nötigen Antiprotonen gibt es bislang keinen Hinweis. Gleiches gilt für „alten, selbst enstandenen“ Antiwasserstoff. Sollte es ihn wider Erwarten irgendwo geben, so müsste er, wie auch der normale Wasserstoff, 380.000 Jahre nach dem Urknall, als sich die Strahlung von der Materie entkoppelt hat, entstanden sein und sich bis heute erhalten haben. Mithin dürfte es schwierig sein die gleichen Experimente an „natürlichem“ Antiwasserstoff auszuführen.
Und dennoch: nichts ist perfekt. Jede Messung ist mit einem, wenn auch noch so kleinen Fehler behaftet. So konnten die Experimente am LHC das Ladung-zu-Masse-Verhältnis von Proton und Antiproton „nur“ innerhalb eines maximalen Fehlers von 69 zu einer Billion als identisch bestätigen. Und wie schon erwähnt haben auch beim Vergleich der Spektrallinien von Wasserstoff und Antiwasserstoff die Experimentatoren zu bedenken gegeben, dass ihre Ergebnisse „nur“ mit einer Genauigkeit von ca. 2 × 10−10 mit der CPT-Invarianz verträglich sind, also nicht zu 100 Prozent. Vielleicht steckt ja hinter diesen winzigen Ungenauigkeiten doch noch eine wie auch immer geartete Diskrepanz zwischen Materie und Antimaterie.
Anmerkung:
Die Originalpublikation zum Innenleben des Protons findet man unter https://arxiv.org/pdf/1506.06042.pdf
Zudem wäre es besser Kommentare in das Forum einzustellen, dann haben alle was davon und können darüber diskutieren. -
Hallo,
ich hatte beim Thema: https://www.urknall-weltall-leben.de/news/item/268-die-starke-kernkraft-wissensbox schon gewisse Fragen formuliert, die mir zur Sache im Dunkeln blieben.
Die ausgeführten Experimente gehen (aus meiner Sicht) immer vom Standardmodell des Urknalls aus. Wie im Beitrag zur starken Kernkraft erwähnt, spricht man im Inneren eines Protons von einem „See“ aus untereinander wechselwirkenden virtuellen Gluonen, Quarks und Antiquarks. Ebenfalls dort erwähnt, taucht immer wieder das Vakuum in Form der Vakuum-Quantenfluktuation auf. Die Innenansicht eines Proton ist daher (auf heutigem Stand des Wissens) wohl von absolut hektischer Aktivität geprägt.
Die Experimente zur Materie-Antimaterie Asymmetrie nehmen aber quasi „nur“ das Proton bzw. Antiproton respektive Elektron/Anti-Elektron und analysieren die entsprechenden Spektren um dort Unterschiede zwischen Materie und Antimaterie festzustellen. Verständlich ist dies schon ein schwieriges Unterfangen, trotzdem ist das wohl nur halb gedacht.
Ich stelle mir das Experiment im Vergleich so vor (der „See“ von der Einleitung/Bezug mit eingebaut):
Man nimmt fiktiv zwei gleichschwere und optisch gleichgroße Kugeln, schwarz angemalt und wirft beide zeitgleich in einen See und erhofft anhand der Beobachtung der Seeoberfläche und des Eintauchverhaltens festzustellen welche Kugel aus fiktiv Kupfer und welche aus fiktiv Messing war - und beobachtet keine signifikanten Unterschiede. Aus meiner Sicht dürfte dies anhand von Beobachtungen dieser Art gar nicht gelingen und wenn schon dann extrem unpräzise.
Ich möchte damit ausdrücken, dass es sehr wohl sein kann, dass die „künstlich“ gewonnene Antimaterie sich doch anders verhält als vielleicht frische „selbstentstandene“ Antimaterie.
Wenn die Vakuum Quantenfluktuation in einem Proton doch so eine nicht unerhebliche Rolle im Proton spielt, dann wird diese auch vermutlich die gleiche ebenfalls nicht unerhebliche Rolle im Antiproton spielen. Vermutlich haben wir hier eine „Störgröße“ im Spielfeld, die vielleicht ähnlich der Quantenverschränkung das Proton und Antiproton an sich auf ein gleiches „Niveau“ zieht und man damit ähnliche Ergebnisse erzielt. Ähnlich wie bei meinem Kugel-in-den-See-werfen Experiment scheint mir die Testumgebung zu diesem Materie-Antimaterie Asymmetrie Experiment quasi zu „flach“ angesetzt.
Mich würde viel mehr interessieren, welche Rolle denn diese Vakuum-Quantenfluktuation spielt.
Mir scheint hier liegt viel mehr verborgen, als wir eventuell uns jetzt denken können. Wenn es wirklich so ist, dass im Proton so eine derartige Hektik vorherrscht, wäre für mich einfach wichtig zu klären, was diese Hektik antreibt. Gemäß Energieerhaltungssatz müsste diese Hektik doch irgendwann mal auslaufen - das Proton ist doch kein geschlossenes System. Selbst wenn man es als quasi geschlossen annehmen würde, wäre die Frage zu klären, wer und was generiert zum Beispiel die virtuellen Gluonen die im Proton aufploppen und verschwinden bzw. zerfallen (was ja eben schon mal kein geschlossenes System sein kann). Dies stellt doch quasi eine stetige externe Energieeinspeisung in das Proton (zumindest verstehe ich dies so) dar, auch wenn es in der Summe im Proton an sich Plus-Minus-Null ergibt (von etwaigen temporären Ladungs- bzw. Farbschiebungen abgesehen). Wenn man dann sieht, dass der Löwenanteil der Protonenmasse aus genau dieser Bindungsenergie besteht, kann sehe ich die Vakuum-Quantenfluktuation als kleines Elementarteilchenkraftwerk welches wohl scheinbar von „extern“ (ich will das mal nicht tiefer benennen) befeuert wird.
Gibt es denn schon Hinweise, was diese Hektik im Proton befeuert?
Was genau definiert diese Vakuum-Quantenfluktuation? Diese muss ja zum Zeitpunkt des Urknalls (sofern es diesen in der vorgestellten Art überhaupt gab) in wohl gleicher Art auch schon gegeben haben. Oder ist die Vakuum-Quantenfluktuation quasi nur eine Membran zu einem übergeordneten Universum oder anderen Universum und der Urknall nur so etwas wie ein Touchieren zwei „aneinanderliegenden“ Membran, bei der es zu einer Art „Auskristallisierung“ von Materie in der einen oder anderen Membranen Ebene kommt? Das Schwingen der Membranen dann genau diese allgegenwärtige Vakuum Quantenfluktuation verursacht?