BeLL Katrin Kröger endgültig - Desy

1.10.4. Dunkle Materie
Astrophysikalischen Beobachtungen zufolge besteht nur 4-5% des Universums aus uns bekannter
Materie. Nach der Analyse von Planeten- und Galaxienbewegungen gelangte man zum Ergebnis, das
die vorhandene erfasste Masse nach den Gesetzen für die Planetenbewegungen nicht für die
tatsächlichen beobachteten Bewegungen ausreicht. Stattdessen muss es einen Anteil an nicht
detektierbarer Masse geben, der dafür sorgt, dass die Bewegungen den bekannten
Gravitationsgesetzen folgen. Da diese Masse bisher noch nicht registriert wurde, ergab sich so der
Name der „Dunklen Materie“. Man weiß bisher nicht, woraus die Dunkle Materie besteht, vermutet
aber, dass sie 23% der Gesamtmaterie des Universums ausmacht. Kandidaten gibt es aber schon: So
könnte z. B. das leichteste supersymmetrische Teilchen, falls es nicht in die uns bekannte Materie
zerfallen darf, die dunkle Materie bilden.
Am LHC versucht man, das Geheimnis um die Dunkle Materie (wenigstens ein bisschen) zu lüften.
Denn da es sich um Teilchen handelt, müssten sie ja auch an Teilchenbeschleunigern erzeugbar sein.
1.10.5. Dunkle Energie
Mit der dunklen Energie ist es ein bisschen so wie mit der Dunklen Materie: Die Physiker können sich
ein Phänomen nicht erklären, es widerspricht den bisherigen Gesetzen. Damit dieser Widerspruch
aufgelöst wird, wird etwas Neues eingeführt, das diesen scheinbaren Widerspruch auflösen kann.
Leider ist das Neue meistens auch noch so unbekannt, das keiner weiß, woraus es denn bestehen
soll.
Die fortdauernde Expansion des Universums gibt den Physikern ein großes Rätsel auf, da eigentlich
die Gravitation dem entgegen wirken sollte. Mit der Dunklen Energie ist der Antrieb dafür gefunden:
Sie ist eine Art Antigravitation und sorgt dafür, dass sich das Universum beschleunigt ausdehnt. Sie
macht 72% der Materie des Universums aus. Woraus sie besteht, weiß keiner. Sie ist aber nicht so
sehr Gegenstand aktueller Forschung wie die Dunkle Materie.
1.10.6. Antimaterie
1928 von dem englischen Physiker Dirac vorausgesagt, wurde 1932 in der Höhenstrahlung das
Antiteilchen des Elektrons, das Positron, nachgewiesen.
Antimaterie ist identisch mit den normalen Teilchen, jedoch besitzen sie die entgegengesetzte
elektrische Ladung. Außerdem bewegen sich Antiteilchen im Magnetfeld in die entgegengesetzte
Richtung.
Trifft ein Fermion mit einem Antifermion zusammen, kann es zur Annihilation (zur Zerstrahlung) in
ein Wechselwirkungsteilchen kommen. Dieser Vorgang heißt auch Paarvernichtung, da Fermionen
sich immer paarweise vernichten. Annihilation funktioniert aber nicht bei jeder beliebigen
Kombination, die Erhaltungssätze müssen eingehalten werden.
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