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Musik der Antimaterie

30.08.2013

Spezialisten des CERN-Labors und des Large Hadron Collider konnten Antimaterie-Vibrationen in Töne umwandeln, sodass jetzt jeder hören kann, welche Art von Musik Antimaterie spielt.

"Musik" spielte nicht ganz gewöhnliche Teilchen. Zu jedem Elementarteilchen gibt es ein entsprechendes Antiteilchen. Materieteilchen haben die gleiche Masse wie ihre „Anti-Zwillinge“, aber sie haben die entgegengesetzte elektrische Ladung. Die meisten Teilchen existieren entweder als Materie oder als Antimaterie, aber einige Teilchen können zwischen den beiden Zuständen „umschalten“. In ihren jüngsten Experimenten haben Wissenschaftler die Umwandlung genau solcher Teilchen, genannt B0 und B0S, von gewöhnlicher Materie zu Antimaterie und umgekehrt beobachtet.

B0 und B0S oszillieren zwischen ihrer Existenz als Materie und Antimaterie mit bis zu 3 Millionen Mal pro Sekunde. Es war der Moment des Übergangs von Materie zu Antimaterie und umgekehrt, den Wissenschaftler in Ton verwandeln und eine kurze Audiospur aufnehmen konnten, die an die Hintergrundgeräusche des Weltraums erinnert.

Es hatte keinen Sinn, den Moment des Übergangs direkt in Klang umzuwandeln, da das Ergebnis ein zu hoher Ton war, den ein Mensch nicht hören konnte. Daher mussten Wissenschaftler die Frequenz von Schallschwingungen millionenfach reduzieren, und jetzt können wir hören, was das Teilchen im Moment der Umwandlung in Antimaterie und der umgekehrten Umwandlung in Materie „erlebt“.

Das Video zeigt eine Grafik des Übergangsprozesses, begleitet vom entsprechenden Ton. Zunächst ist nur weißes Rauschen zu hören – zufällige Hintergrundschwankungen von Teilchen im Detektor des Large Hadron Collider. Die beiden Spitzen in der Grafik zeigen B0- und B0S-Partikel an. Die erste Spitze ist ein lauter B0-B0-Oszillationston, dann sind Hintergrundgeräusche zu hören und dann ein B0S-B0S-Oszillationston. Die B0S-B0S-Oszillationsfrequenz ist sehr hoch, daher ist der Übergang dieses Teilchens schwieriger zu beobachten – dies erklärt, warum der Ton am zweiten Peak des Diagramms viel leiser ist.

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