Antimaterie transportieren: Erster Testlauf über knapp 4 km war erfolgreich - 800 km geplant

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Antimaterie transportieren: Erster Testlauf über knapp 4 km war erfolgreich - 800 km geplant
Quelle: Memed_Nurrohmad / Pixabay

Ein erster Testlauf für einen Antimaterie-Transportbehälter war erfolgreich, bislang wurde das neue System aber nur mit Protonen getestet. Bald soll aber die tatsächliche Anwendung möglich sein - und das über weite Strecken.

Die Erforschung von Antimaterie stellt die Wissenschaft noch immer vor Herausforderungen. Denn sie kann nur mit aufwendigen Teilchenbeschleunigern erzeugt werden - und sobald die Antimaterie mit Materie zusammentrifft, kommt es zur Auslöschung. Bislang wurden die Eigenschaften entsprechender Teilchen deshalb nur vor Ort untersucht. Ein Forscherteam unter Leitung des Instituts für Experimentalphysik an der Heinrich-Heine-Universität in Düsseldorf will das nun ändern: Ein kürzlich auf Nature veröffentlichtes Paper beschreibt, wie Antimaterie transportiert werden kann.

Kleiner Testlauf, große Pläne

Dazu wurde eine große Penning-Falle gebaut, die rund 2 Meter lang und hoch sowie 0,85 Meter breit ist. In dieser soll später die Antimaterie transportiert werden. Für den jetzt durchgeführten, ersten Test wurden aber "nur" normale Protonen transportiert. Der dazu gebaute Behälter soll dabei für vier Stunden autark arbeiten können. Für den Betrieb verfügt er über einen 30 Liter großen Tank mit flüssigem Helium zur Kühlung sowie für Akkus, um die zu transportierenden Teilchen mit einem elektrischen Feld in Position zu halten.

Schematische Zeichnung des Transportbehälters. Dieser kann mit einem Kran in Position gehoben werden. Quelle: Nature (Leonhardt et al.) Schematische Zeichnung des Transportbehälters. Dieser kann mit einem Kran in Position gehoben werden. Genau das gelang in dem ersten Testlauf offenbar gut: Die Ladung wurde auf dem CERN-Gelände, wo später die Antimaterie erzeugt werden soll, immerhin 3,7 km weit transportiert. Dabei wurde eine Höchstgeschwindigkeit von 42 km/h erreicht. Die Forscher sehen darin einen wichtigen Schritt, um mit diesem System bald auch Antimaterie zu transportieren - und zwar deutlich weiter. In den kommenden Jahren ist geplant, dass Antimaterie an die 800 km entfernte Heinrich-Heine-Universität gebracht wird, um sie dort mit feinerer Messelektronik zu untersuchen.

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Bis dahin sind allerdings noch einige Probleme zu lösen. Erst muss der Transport auch mit Antimaterie und zudem über eine derart weite Strecke gelingen. Und zudem ist momentan auch die Weiterverwendung ein Problem. Bislang wurde noch nicht geprüft, ob die Antimaterie erfolgreich vom Transportbehälter in einen Experimentaufbau umgesetzt werden kann. Entsprechende Tests dürften aber bald folgen.

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Quelle: Nature (Paper) via Techspot

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    • Kommentare (17)

      Zur Diskussion im Forum
      • Von SIR_Thomas_TMC Software-Overclocker(in)
        Zitat von Aldrearic
        In einem Teilchenbeschleuniger, ich kenne nicht den genauen Energieverbrauch des Cern, für 1gr Antimaterie vermute ich im Mega Volt Bereich aktuell.
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        Zitat

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        Die Effizienz der Antimaterieproduktion und -speicherung ist sehr gering. Für die Herstellung von Antimaterie wird etwa eine Milliarde Mal mehr Energie benötigt, als letztendlich in ihrer Masse enthalten ist. Mit E = mc2 ergibt sich, dass 1 Gramm Antimaterie enthält:

        0,001 kg x (300.000.000 m/s) 2 = 90.000 GJ = 25 Millionen kWh

        Angesichts der geringen Produktionseffizienz wären für die Herstellung eines einzigen Gramms 25 Milliarden Kilowattstunden erforderlich! Selbst bei einem niedrigeren Strompreis würde dies mehr als eine Million Euro kosten!
      • Von SIR_Thomas_TMC Software-Overclocker(in)
        Zitat von Aldrearic
        In einem Teilchenbeschleuniger, ich kenne nicht den genauen Energieverbrauch des Cern, für 1gr Antimaterie vermute ich im Mega Volt Bereich aktuell.
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        Zitat

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        Die Effizienz der Antimaterieproduktion und -speicherung ist sehr gering. Für die Herstellung von Antimaterie wird etwa eine Milliarde Mal mehr Energie benötigt, als letztendlich in ihrer Masse enthalten ist. Mit E = mc2 ergibt sich, dass 1 Gramm Antimaterie enthält:

        0,001 kg x (300.000.000 m/s) 2 = 90.000 GJ = 25 Millionen kWh

        Angesichts der geringen Produktionseffizienz wären für die Herstellung eines einzigen Gramms 25 Milliarden Kilowattstunden erforderlich! Selbst bei einem niedrigeren Strompreis würde dies mehr als eine Million Euro kosten!
      • Von Schinken BIOS-Overclocker(in)
        Zitat von T-MAXX
        Nein, es war satirisch gemeint, da eine Atombombe als allgemeine Vernichtungswaffe bekannt ist.
        Man muss nicht alles auf die Goldwaage legen .
        Ich hätte statt "du meinst" auch schreiben können "das was du sagst trifft bereits auf die H-Bombe zu". Denn das war der Punkt.
        Es gibt halt schon eine "Atombombe 2.0".

        Es war übrigens auch nicht satirisch, sondern metaphorisch. Satire ist ne Form von Humor und einen Witz wolltest du wohl eher nicht machen.

        Entscheidend ist, da es schon die H-Bombe gibt, ist die Antimateriebombe, als ferne Eventualität die selbst wenn sie eintritt nicht schlimmer als die H-Bombe wäre, nichts worüber man sich Gedsnken machen muss.
      • Von T-MAXX Volt-Modder(in)
        Zitat von Schinken
        Du meinst die Wasserstoffbombe.
        Nein, es war satirisch gemeint, da eine Atombombe als allgemeine Vernichtungswaffe bekannt ist.
      • Von Aldrearic Software-Overclocker(in)
        Ein Transportgefäss für Antimaterie muss nicht gross sein. Nur eine gute Energiequelle, welche auf keinen Fall ausfallen darf und schon gar keine Fluktuationen im Energieraster haben darf. Immer konstant die Energiemenge, die das Magnetfeld benötigt. Das Magnetfeld ist die schwierigere Konstante. Hat dies auch nur einen Nanobruchteil einer Sekunde eine Fluktuation in der Grösse eines Atoms, kann es schon zur Katastrophe kommen. Hochentwickelte Zivilisationen können Antimaterie in handlichen Gefässen transportieren, oder lagern, bei konstanter Energiezufuhr.
        Am Anfang bei uns, wenn wir denn soweit sind, ~2050 bis 2070 wären diese deutlich grösser. Hängt ja auch mit dem Forschungsfeld der Fusionsreaktoren zusammen und deren Magnetfeldtechnik.

        Das ist wie mit den Fusionsreaktoren. Wir machen den Anfang. 3-5 Generationen (200 Jahre) später sind diese am laufen, keine Atomkraft mehr und die Fusionskraftwerke kleiner, verbrauchen weniger Material. Nur bei Fusionsreaktoren, wenn sie abgeschaltet sind, benötigen diese Unmengen mehr Energie als ein AKW in kurzer Zeit zu leisten vermag. Da sind dann halt 3-6 Fusionsgeneratoren an einem Ort, um halt 1-2 in der Wartung zu sein.
        Dasselbe gilt, um Antimaterie zu produzieren. In einem Teilchenbeschleuniger, ich kenne nicht den genauen Energieverbrauch des Cern, für 1gr Antimaterie vermute ich im Mega Volt Bereich aktuell.

        Antimateriewaffen, eher weniger. Man merkt nichts, nur ein Lichtblitz und weg. Wären eher fürs All gedacht im Vakuum.
        Asteroidenabwehr irgendwann. Solange die Menschheit noch mehr als 300 Jahre überlebt Wovon ich nicht ausgehe.
      • Von BiTbUrGeR Software-Overclocker(in)
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        Du erinnerst dich vielleicht an die Szene in Oppenheimer. Anfangs dachten auch einige Wissenschaftler das beim zünden der Waffe sich die Atmosphäre in Brand setzen würde.

        Bei dem was sich die Menschheit bisher geleistet hat, wissenschaftliche Entdeckungen für Machtspielchen zu missbrauchen. Kann man warnungen die in eine solche Richtung gehen einfach nicht mehr als Paranoia oder zu weit hergeholt abstempeln.

        Man muss sich doch nur mal anschauen was derzeit so für Kasper weltweit in den Chefsesseln sitzt, um zu begreifen das wir keine Atombombe 2.0 brauchen, und manche Technologien einfach in der Schublade bleiben sollten!
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