Es ist immer noch unmöglich zu sagen, ob die Schwerkraft Antiteilchen anzieht oder abstößt. Vielleicht wird ein neuer Ansatz dieses Rätsel lösen.
Jeder weiß, dass Antimaterie "dasselbe ist wie gewöhnliche Materie, nur umgekehrt". Aber was genau dieses „im Gegenteil“beinh altet, wird den meisten schwer zu sagen sein. Tatsächlich reagieren Materie und Antimaterie nur auf die elektroschwache Wechselwirkung unterschiedlich, ansonsten verhält sich Antimaterie höchstwahrscheinlich genauso wie Materie. Höchstwahrscheinlich, aber nicht sicher. Tatsache ist, dass seine Beziehung zur Gravitationswechselwirkung unbekannt ist. Mit anderen Worten, zieht Masse Antimaterie an oder stößt sie ab? Niemand kann es mit Sicherheit sagen.
Und obwohl Antimaterie die teuerste Substanz auf der Erde ist, von der ein Gramm Milliarden oder sogar Billionen Dollar kosten wird, haben Wissenschaftler spärliche Mengen davon ausgegeben, um Experimente durchzuführen. Trotz hartnäckiger Versuche herauszufinden, wie es sich in einem Gravitationsfeld verhält, brachten sie keine eindeutigen Ergebnisse. Es ist schwer, die Schwerkraft in einem so kleinen Maßstab abzuschätzen.
Aber ein kürzlich in der Schweiz ansässiger Physiker, Dragan Hajdukovic, hat vorgeschlagen, neue Werkzeuge zu verwenden, um diese Frage zu beantworten, die einen Durchbruch bringen könnten. Vielmehr sind die Instrumente bereits vorhanden, aber für andere Zwecke bestimmt – Neutrino-Detektoren.
Der Wissenschaftler argumentiert so. Aus Sicht der Quantenmechanik entstehen durch lokale Schwankungen des energiegesättigten Vakuums ständig Paare von Teilchen und Antiteilchen, die sich sofort wieder vernichten. Die Erzeugung von Paaren aus Teilchen und Antiteilchen ist unter normalen Bedingungen völlig unsichtbar und hat keinen Einfluss auf das Geschehen. Aber unter bestimmten Umständen – etwa wenn dies in einem starken externen Kraftfeld geschieht – wird es bedeutsam.
Normalerweise wird die Schwerkraft nicht hoch genug, um diese Paargeneration zu stimulieren. In einem Schwarzen Loch mit seiner kolossalen Anziehungskraft ist jedoch alles anders, wie Haidukovich feststellt. Der Wissenschaftler zeigte mathematisch, dass sein Gravitationsfeld durchaus eine solche Stärke erreichen könnte, dass es einen kontinuierlichen Strom von Paaren von Neutrinos und Antineutrinos erzeugt.
Als Nächstes kommt es auf die Technik an. Wenn sich Antiteilchen unter dem Einfluss der Schwerkraft wie gewöhnliche Teilchen verh alten, bleiben beide innerhalb des Schwarzen Lochs. Wenn die Schwerkraft sie abstößt, verlassen die Antiteilchen das Loch mit der gleichen "Eile", mit der die Teilchen hineinfallen. Wir können sagen, dass das Schwarze Loch in diesem Fall eine Art kolossales Maschinengewehr sein wird, das kontinuierlich Ströme hochenergetischer Antineutrinos in den Weltraum schießt.
Antineutrinos nachzuweisen ist natürlich genauso schwierig wie Neutrinos: Diese Teilchen nehmen nur an gravitativen und schwachen Wechselwirkungen teil und haben zudem eine extrem kleine Masse, selbst nach den Maßstäben von Elementarteilchen. Aber dann sollten schwarze Löcher sie in riesigen Mengen auswerfen. Gemäß den Berechnungen von Haidukovich sollte ein supermassereiches Schwarzes Loch im Zentrum einer ausreichend großen Galaxie (wie der Milchstraße oder dem Andromeda-Nebel) mit Antineutrinos „leuchten“, die hell genug sind, damit dieser Strom von Neutrino-Detektoren der aktuellen Generation erfasst werden kann.
Das größte dieser Instrumente ist der hochempfindliche IceCube, der in der Nähe des Südpols des Planeten gebaut wird. Es sollte nächstes Jahr einsatzbereit sein (Einige Details zu diesem erstaunlichen Projekt finden Sie im Beitrag zur Eisastronomie). Vielleicht bringt er der Frage der Wechselwirkung von Antimaterie und Gravitation ein Ende.
