Beck Wissen - Antimaterie - Auf der Suche nach der Gegenwelt

allzu verrückt erschien und er es deshalb nicht wagte, mit einer solchen Idee an die Öffentlichkeit zu treten: „Sobald ich dieses (Loch-)Bild erdachte, fiel mir auf, daß die Theorie vollkommen symmetrisch zwischen den positiven und negativen Energien ist, so daß das Loch die gleiche Masse wie das Elektron haben sollte. Aber zu jener Zeit war das einzige bekannte Teilchen mit einer positiven Ladung das Proton. Die Leute glaubten, daß die Gesamtheit der Materie mit Hilfe des Elektrons und Protons, nur mit diesen beiden Teilchen, erklärt werden müßte. Man brauchte nur zwei Teilchen, denn es gab nur zwei Arten der Elektrizität ... Es mußte Elektronen für die negative und Protonen für die positive Elektrizität geben, und das war alles. Ich wagte es einfach nicht, zu jener Zeit ein neues Teilchen zu postulieren, denn das ganze Meinungsklima war damals gegen neue Teilchen. So dachte ich, das Loch müßte ein Proton sein. Ich war mir sehr wohl bewußt, daß eine enorme Massendifferenz zwischen Proton und Elektron bestand, aber ich dachte, daß die Coulomb-Kraft zwischen den Elektronen im See zum Auftreten einer unterschiedlichen Masse für das Proton führen könnte. So publizierte ich meine Arbeit über dieses Thema als Theorie der Elektronen und Protonen.“ {3}
    Was Dirac mit Rücksicht auf das „Meinungsklima“ nicht aussprach, wurde ihm nun von einem 17 Jahre älteren prominenten Mathematiker vorgeworfen: Hermann Weyl erwiderte auf die Veröffentlichung Diracs, wenn dessen Theorie richtig sei, kämen nur streng gleiche Massen für die negativ und positiv geladenen Teilchen in Frage! Auch die beiden Experimentalphysiker Anderson und Neddermeyer hatten zunächst an die Spur eines Protons in ihrer Nebelkammer gedacht dagegen sprach jedoch die schwache Abbremsung des positiv geladenen Teilchens in der Bleiplatte. Hätten sie die Arbeiten von Dirac und Weyl gekannt, wäre ihnen sofort klar gewesen, daß sie etwas gefunden hatten, was von anderen bereits erwartet wurde.
    Die Einstein-Formel von der Äquivalenz zwischen Masse und Energie war offensichtlich eine sehr tiefgehende Beschreibung der Realität. Hatte sich doch experimentell gezeigt, daß man zwei Teilchen der Elektronenmasse aus elektromagnetischer Strahlung der äquivalenten Energie erzeugen konnte oder besser: Daß die Umwandlung von Energie in Masse tatsächlich funktionierte und quantitative Übereinstimmung mit Einsteins Gleichung bestand. War auch das Umgekehrte denkbar -die „Vernichtung“ (Umwandlung) von Masse in Energie? Bereits das Diracsche Löchermodell verlangt geradezu diesen Prozeß. Man braucht sich nämlich nur zu fragen: Was geschieht eigentlich, wenn man ein Elektron in ein „Loch“ im See der Elektronen negativer Energien fallen läßt? Offensichtlich verschwinden Elektron und Loch und die Energiedifferenz, d. h., die den beiden Massen nach Einstein entsprechende Energie wird in Form von (Gamma-)Strahlung freigesetzt. Mit anderen Worten: Treffen ein Elektron und ein Positron zusammen, so findet deren „Vernichtung“, Zerstrahlung (Annihilation), also Umwandlung in Energie statt.
     
     
Hoffnung für Astrophysiker
     
    Die nunmehr experimentell gesicherte Zerstrahlung von Materie beim Zusammentreffen mit Antimaterie war nicht nur ein beachtlicher Triumph für Einsteins Relativitätstheorie, sondern erweckte auch große Hoffnungen in den Kreisen der Astrophysiker. Seit der Entdeckung des Energieerhaltungssatzes durch Helmholtz und J. R. Mayer war die Frage nach der Herkunft der Sternenergie Thema wissenschaftlicher Debatten. Aufgrund der gemessenen Energieabstrahlung der Sonne war rasch klar, daß ein einmal - etwa bei der Entstehung der Sonne - entstandener Energievorrat, der durch Strahlung allmählich aufgebraucht wird, nicht ausreicht, um das Leuchten der Sonne über größere Zeiträume aufrecht zu erhalten. Ohne Zweifel bedurfte es einer kontinuierlichen Nachlieferung. Doch woher konnte diese stammen? Naheliegend erschien zunächst der Vorgang der Kontraktion, einer allmählichen Zusammenziehung der Sonne. Hierbei wird mechanische Energie in Wärme verwandelt. Berechnungen zeigten, daß auf dieser Grundlage eine konstante Energieabstrahlung der Sonne für etliche Dutzend Millionen Jahre gesichert war. Bei den Fix- sternen mußte Ähnliches gelten. Die Gelehrten waren zufrieden.
    Gemessen an geschichtlichen Abläufen, geschweige denn an der kurzen Dauer eines Menschenlebens, war die immer gleichbleibende Sonnenenergie