Antimaterie

Warum entsteht, wenn sich Materie und Antimaterie berühren, Strahlung?
So, wie sich Materie in Energie umwandeln lässt, sollte sich doch Antimaterie in Antienergie umwandeln lassen. Dann müsste bei der Berührung von Materie und Antimaterie letztendlich "nichts" herauskommen anstatt positiver Energie, oder?

Materie und Antimaterie entstehen beide aus Energie, und zwar soweit derzeit bekannt immer ein Materieteilchen und ein Antimaterieteilchen, z.B. Elektron - Positron aus Lichtquanten.
Wenn beide wieder zusammentreffen, zerstahlen sie wieder in Energie.

Eine "Antienergie" gibt es dagegen nicht.

Weil zerstörte Energie freigesetzt wird

Die erste Formulierung der Quantenmechanik war nicht kovariant. D.h: Sie entsprach nicht den Forderungen der Relativitätstheorie, sie war nicht relativistisch.
Das galt natürlich auch für die berühmte Schrödingergleichung.
Dirac gelang es, eine der Schrödingergleichung entsprechende, relativistische Differentialgleichung aufzustellen.
Die Lösungen dieser sog. Diracgleichung erlaubten jetzt aber zu den Lösungen mit Energie E zusätzlich Lösungen mit - E. ( also Energie mit dem gleichen Betrag aber negativ )
Was bedeuted das ?
Diracs Erklärung:
Zustände mit negativer Energie sind möglich. Sind diese Zustände unbesetzt und kommt nun ein entsprechendes Teilchen mit positiver Energie E daher, stürzt es sofort in den Zustand mit negativer Energie. Die Energiedifferenz von 2E wird frei ( Strahlung ).
Folge : alle Zustände negativer Energie werden aufgefüllt. Das so entstehende Niveau definiert den Grundzustand des Vakuums. Das Ganze nennt sich anschaulich Diracsee.
Gehen wir nun hin und führen einem Teilchen dieses Diracsees Energie zu, passiert folgendes:
Hat das Teilchen im Diracsee die Energie -E, so gibt es ein entsprechendes Teilchen mit Energie + E. Wir müssen also um diese mögliche Teilchen zu erzeugen, dem Teilchen im Diracsee in Form von Strahlung die Energiedifferenz 2E zuführen. Wir heben es aus dem See.
Damit haben wir ein Teilchen der Masse m = E/c^2 erzeugt und ein Loch im Diracsee hinterlassen. Dieses Loch ist frei beweglich wie ein Teilchen. Stürzt ein Teilchen mit + E hinein wird Strahlung im Wert von 2E frei. Der Energiegehalt des "Lochs" ist also = E. Seine Masse entsprechend E =mc^2 gleich m = E/c^2. Aus Gründen der Ladungserhaltung muss es eine Ladung besitzen und zwar genau die negative des erzeugten Teilchens, sodass die Ladungssumme Null bleibt. usw...
Aufgrund dieser Überlegungen postulierte Dirac die Existenz von Antiteilchen ( Antimaterie )
Der experimentelle Nachweis folgte prompt.
Antimaterie ist also eine Konsequenz der SRT + Qu.M.

Ach ja, das hätt ich vielleicht noch sagen sollen: Dieses Loch im Diracsee nannte Dirac Antiteilchen.

Kann man Antimaterie eigentlich irgendwie künstlich herstellen ? Wenn ja wie ?

mfg
Solobaid

Ganz einfach, man nehme Materie und kehre alle Vorzeichen um.
:-)

da hasstes ^^

aber ich meine nein ... ich denke es ist ein theoretischer ansatz um die zusammenhaenge besser zu erklaeren und verstehen

odeR?

Nö, eleganS, Anti-Materie existiert ganz real (zumindest so real wie Materie), man benutzt sie in hyperteuren Teilchenbeschleunigern ebenso wie in der Positronen-Tomographie beim Röntgen-Arzt.

aehmmm jaaa .... : P
genauer ?! ist das kein gedankenkonstruktum??
dann wie definierst du anti materie ?! einfach materie mit einem minus davor? was drueckt energie darin aus und kann man anti materie bearbeiten?

ist es nach dem urknall nicht zugunsten der materie gekippt?

Unter einem Antiteilchen zu einem Teilchen versteht man ein Teilchen, das in allen seinen Eigenschaften entgegengesetzt ist (außer in der Masse, die ist gleich). Ein Anti-Proton hat also die entgegengesetzte Ladung, schwache Ladung, Hyperladung, Baryonenzahl, etc. wie ein Proton. Ein Teilchen kann sich nun mit seinem Antiteilchen vernichten (dabei entsteht normalerweise elektromagnetische Strahlung (=Photonen, die gibt es nur in einer "Variante"), es können aber auch andere Teiclhen-Antiteilchen-Paare erzeugt werden. Außerdem können Teilchen-Antiteilchen-Paare unter bestimmten Bedingungen auch aus elektromagnetischer Strahlung erzeugt werden.

Als Materie bezeichnet man nun das, was uns umgibt, während Antimaterie das ist, was man aus den Antiteilchen der Teilchen, aus denen die Materie besteht, aufbauen kann.

entgegengesetzte ladun waehre bei einem elektron kein proton odeR?
dies hier ist doch auch die ursache fer die "strahlung" schwarrzer loecher ... oder?
und zur urspruenglichen frage beurteilt muesste dies mit ja beantwortet werden ... oder?

:))

ciaO viktor

Das Antiteilchen zum Elektron heißt Positron. Das ist in der Tat kein Proton.
Das Proton ist ja auch ein gutes Stück schwerer als das Elektron (so etwa Faktor 2000), womit es als Antielektron definitiv ausscheidet.

Die Existenz von Antiteilchen ist nicht "die" Ursache der Strahlung schwarzer Löcher (da braucht's z.B. auch noch ein Gravitationsfeld :-)), aber es hat etwas damit zu tun, ja.

Und die ursprüngliche Frage muß derzeit mit einem "im Prinzip ja" beantwortet werden: Es ist kein Problem (wenngleich z.T. ein ziemlicher Aufwand), die jeweiligen Antiteilchen herzustellen. Allerdings, daraus Materie aufzubauen ist schon ein Stück schwieriger (bisher hat man's m.W. gerade mal bis zum Antiwasserstoffatom gebracht). Zumal wir auf der Erde ja jede Menge Materie haben, und mit der verträgt sich die Antimaterie ja nicht so gut ...

aahhhh klar : P hab ja uach gedacht : P

"die Existenz von Antiteilchen ist nicht "die" Ursache der Strahlung schwarzer Löcher (da braucht's z.B. auch noch ein Gravitationsfeld :-)), aber es hat etwas damit zu tun, ja."
naja klar?! selbst licht kehrt zum schwarzen loch zurueck und wird geschluckt aber! wenn eines der teilchenpaare den ereignishorizont ueberquert und das andere davon kommt hat man sozusagen eines

mann koennte es als neues dasein bezeichnen oder? und demnach als neues teichen (-form)
naja
was passiert mit der energie die ein schwarzes loch frisst ?
wie sihts mit dem energieerhaltungssatz aus ,der wie ich denke, an bedeutung verliert .... oder? : )) sooooo bitte um schnelle antwort : )^^

go0 haRdy go0!

aber alle anderen natuerlich auch : ))))
so schoenen abend noch
euer eLe
vikTor

demnach dein "kuenstlich" erzeugtes antimaterie teilchen^^

Die Energie, die das schwarze Loch "frißt", bleibt als Energie des schwarzen Loches erhalten. Beziehungsweise eben als zusätzliche Masse (E=mc^2!). Bei der Hawkingstrahlung verliert es allerdings Energie (die wird ja abgestrahlt), deshalb wird es leichter.

@eleganS: was vielleicht nützlich ist zu erwähnen, ist der grund dafür, dass man mit antimaterie nicht so gut umgehen kann: es ist nämlich so, dass sobald materie mit antimaterie in berührung kommt, die gesamte masse der beteiligten teilchen und antiteilchen sofort zerstrahlt wird. man kann also nicht einen klumpen antimaterie einfach so mit einer zange aus materie anfassen. jedenfalls gäbe das eine hübsche explosion. (da ist ne wasserstoffbombe nix gegen.) darum wird es auch schwierig, antimaterie im gewöhnlichen sinne zu "bearbeiten".

gruss, Pepe

Man sollte vielleicht noch erwähnen, daß 'sofort zerstrahlen' relativ ist. Viel Zeit braucht es nicht, aber es sind durchaus schon Elektronen und Positronen dabei beobachtet worden, wie sie sich umkreisten.

das umkreisen können sie aber sicher nicht lange betreiben, schliesslich ziehen sie sich doch an und ihre wellenfunktionen werden recht schnell grossen überlapp haben, oder? wie ist denn die zerfallszeit (zerstrahlzeit) von so einem materie-antimaterie-atom? ich vermute, dass es recht fix geht.

Auf die Schnelle finde ich leider nicht die Quellen, aus denen ich das hatte, aber soweit ich micht errinnere war dort keine Zerfallszeit für dieses Konglomerat erwähnt wurden. Deshalb ging ich auch davon aus, daß sie nicht sehr groß ist.
Sie muß jedenfalls groß genug gewesen sein, um diesem halb-und-halb-Wasserstoff einen Namen zu geben, an den ich mich leider auch nicht mehr erinnere. Ich weiß nur noch, daß er sich NICHT von Insekten ableitete, die eine Flamme umkreisen - obwohl das sehr gut gepaßt hätte.