Frage von Ylvigur, 68

Wer kann mir einen Haufen Fragen über Antimaterie beantworten?

Kann Antimaterie in der Natur von alleine entstehen? Warum oder besser wie lösen sich Materie und Antimaterie auf? Gibt es einen Unterschied in der Zusammensetzung der Positronen der Antimaterie und der Protonen der Materie bezüglich der Up- und Downspins? Wie funktioniert die künstliche Erzeugung von Antimaterie? Wozu kann man Antimaterie nutzen? Danke im Vorraus. ;)

Hilfreichste Antwort - ausgezeichnet vom Fragesteller
von Reggid, 41

Kann Antimaterie in der Natur von alleine entstehen? 

natürlich. bei manchen radioaktiven prozessen enstehen anti-elektronen, und z.B. wenn kosmische strahlung auf die obere erdatmosphäre trifft kann antimaterie enstehen. natürlich nur geringe mengen (einzelne teilchen, keine moleküle oder so was) und nur sehr kurzfrisitg, aber deine frage muss man dennoch mit "ja" beantworten.

Warum oder besser wie lösen sich Materie und Antimaterie auf? 

zum "warum" kann man dasselbe sagen wie auf die frage warum instabile teichen zerfallen: weil sie es können! wenn ein prozess in der quantenmechanik nicht verboten ist (z.B. aufgrund irgendwelcher erhaltungsätze), dann wird er mit einer gewissen wahrscheinlichkeit stattfinden. wenn ich z.B. zwei elektronen zusammen bringe, dann wird nichts geschehen. denn aufgrund von ladungserhaltung (und leptonzahlerhaltung und energieerhaltung...) gibt es überhaupt keinen erlaubten prozess bei dem sie sich in andere teilchen umwandeln könnten. (wenn ich die elektronen mit hoher energie aufeinander schieße sieht das wieder anders aus, denn dann steht mehr energie zur verfügung). wenn ich aber eine elektron und ein positron (=anti-elektron) zusammen bringe, dann ist die gesamtladung 0, die gesamtleptonzahl 0 und damit können die beiden z.B. zu zwei oder drei (oder ganz selten auch mehr) photonen zerstrahlen (welche dann ebenfalls gesamtladung 0 und leptonzahl 0 haben). 

Gibt es einen Unterschied in der Zusammensetzung der Positronen der Antimaterie und der Protonen der Materie bezüglich der Up- und Downspins?

positronen sind die antiteilchen der elektronen und bestehen damit überhaupt nicht aus quarks. was du meinst sind anti-protonen. und anit-protonen unterscheiden sich von protonen dadurch, dass ihr quarkgehalt genau durch die jeweiligen anti-quarks ersetzt ist. an den spins ändert sich da nichts. ein anti-proton hat genauso spin 1/2, nur aufgrund des entgegengesetzten quarkgehalts die elektrische ladung -1.

Wie funktioniert die künstliche Erzeugung von Antimaterie?

 man muss im prinzip nur teilchen mit hoher energie auf andere teilchen schießen. wenn man z.B. positronen erzeugen will um sie z.B. nachher damit einen teilchenbeschleuniger zu befüllen, dann beschleunigt man zuerst elektronen, schießt sie auf ein target, dabei strahlen die elektronen hochenergetische photonen ab, die wiederum erzeugen elektron-positron paare, die wieder strahlen hochenergetische photonen ab, die wiederum ... . die dabei enstehenden elektronen sortierst du aus (geht ganz leicht weil sie in einem magnetfeld genau in die andere richtung wie positronen abgelenkt werden) und zum schluss hast du einen strahl aus positronen.

Wozu kann man Antimaterie nutzen?

zum studieren der naturgesetz in unserem universum, z.B. in teilchenbeschleunigern.

oder in der medizin, siehe PET https://de.wikipedia.org/wiki/Positronen-Emissions-Tomographie

Kommentar von Ylvigur ,

Wow, vielen Dank für diese ausführliche Antwort, du hast mir wirklich sehr weitergeholfen und ich freue mich, dass du dir die Mühe gemacht hast, so genau auf meine Fragen einzugehen. Das freut mich sehr. ;)

Antwort
von Eigenurin, 45

Antimaterie gibt es so nicht auf unserem Planeten, und es ist sehr schwer herzustellen. Es darf niemals mit Materie in Berührung kommen da es sonst zu einer Fusion kommt. Selbst Luft ist Materie deshalb ist es sehr kompliziert Antimaterie zu speichern. Protonenbeschleuniger können zwar Antimaterie herstellen, aber das ist so wenig damit kannste wenig bis garnix anfangen. Mehr weiss ich von N24 Nachtprogramm auch nicht. :-)

Antwort
von beangato, 42

Warum fragst Du nicht mal Google?

http://www.drillingsraum.de/room-antimaterie/antimaterie.html

Antwort
von grtgrt, 17

Bitte lies http://greiterweb.de/zfo/Materie.htm#msgnr0-168 .

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