Wissenschaft für jedermann: Antimaterie – Forschen mit Positronen

Sample chamber NEPOMUC The sample chamber of NEPOMUC where antimatter meets matter.

Seit ihrer theoretischen Vorhersage vor 90 Jahren fasziniert Antimaterie nicht nur Physiker, sondern regt auch die Fantasie von Science-Fiction Autoren an. Aber was ist Antimaterie? Im Unterschied zu Atomen bestehen Anti-Atome aus negativ geladenen Atomkernen und Atomhüllen aus Positronen. Elektronenquellen lassen sich einfach als Teil der Laborausstattung kaufen. Antiteilchen allerdings
können nur in aufwendigen Experimenten hergestellt werden, so wie in der Forschungs-Neutronenquelle Heinz Maier-Leibnitz (FRM II) der Technischen Universität München (TUM) in Garching. Seit über 15 Jahren steht mit der neutroneninduzierten Positronenquelle München
NEPOMUC der weltweit intensivste Positronenstrahl für die Grundlagenforschung und angewandte Physik internationalen Forscherteams zur Verfügung. Nach einer kurzen Einführung in die Antimaterie stellt Prof. Dr. Christoph Hugenschmidt zwei Beispiele aus der aktuellen Forschung mit Positronen vor. Das erste befasst
sich mit »fehlenden« Sauerstoffatomen in Supraleitern und das zweite mit dem physikalischen Dreikörperproblem schlechthin.

Forschung
Die Positronenquelle NEPOMUC hält mit einer Intensität von einer Milliarde niederenergetischen Positronen pro Sekunde bis heute den Weltrekord. Um die enorme Positronenintensität wissenschaftlich nutzbar zu machen, widmet sich Christoph Hugenschmidt der Entwicklung neuartiger wissenschaftlicher Messinstrumente. In der
Festkörperforschung werden Positronen als Sonden eingesetzt, da sich mit ihnen hochsensitiv atomar kleine Kristalldefekte nachweisen lassen. Außer für solche Untersuchungen nutzt Christoph Hugenschmidt Positronen auch zum Studium von Oberflächen und der elektronischen Struktur von Festkörpern. Aufgrund der gleichen Masse, aber entgegengesetzten Ladung zum Elektron eignet sich
das Positron auch hervorragend für Experimente in der Grundlagenforschung. Forscher experimentieren beispielsweise
mit gebundenen Elektron-Positronenzuständen oder untersuchen den Einfluss der Gravitation auf Antiwasserstoff. Zusammen mit externen Wissenschaftsgruppen (u.a. vom Max-Planck-Institut für Plasmaphysik) arbeitet Christoph Hugenschmidt an Grundlagenexperimenten zur erstmaligen Herstellung eines Plasmas aus Teilchen und Antiteilchen.

Prof. Dr. Christoph Hugenschmidt
Christoph Hugenschmidt studierte Physik in Freiburg und Bonn. Er erwarb an der Universität Bonn 1995 das Diplom und promovierte dort 1997. Ein Jahr später wechselte er als PostDoc an die TU München, um an der Forschungs-Neutronenquelle Heinz Maier-Leibnitz (FRM II) eine neutroneninduzierte Positronenquelle aufzubauen und
innovative Experimente in der Grundlagenforschung und angewandten Physik mit Positronenstrahlen durchzuführen. Seit 2003 etablierte er die Physik mit Positronen als neues Wissenschaftsgebiet an der TUM und verbrachte Forschungsaufenthalte in Frankreich und Japan. Im Jahr 2011 erhielt Christoph Hugenschmidt die Venia Legendi und wurde 2019 an die TUM als Professor im Fach Experimentalphysik berufen.

Eintritt und Reservierung
Eintritt 3,– €, private Mitglieder frei
Abendkasse ab 18.00 Uhr, Eingangshalle
Einlass 18.30 Uhr, Ehrensaal, Beginn 19.00 Uhr

Reservieren Sie telefonisch oder online. Am Montag, Dienstag und Mittwoch vor dem jeweiligen Vortrag von 9.00 –16.00 Uhr.
• Telefon 089 / 21 79 – 221
• /www.deutsches-museum.de/angebote/vortraege/fuer-jedermann/online-reservierung/