Eine bisher nur in der Theorie existierenden Möglichkeit Materie aus Licht zu erzeugen, soll jetzt in einem Experiment von fünf Wissenschaftlern der Friedrich-Schiller-Universität Jena, zusammen mit 30 weiteren Wissenschaftlern aus anderen Universitäten, am Rutherford Appleton Laboratory in der Nähe von Oxford durchgeführt werden.
Gemini-Lasers
© Christian Rödel/FSUMasterstudent Harsh Harsh überprüft die Justage des Astra Gemini-Lasers in der Experimentierkammer.
Bislang galt ein praktisches Experiment um dieses Phänomen zu untersuchen und nachzuweisen als unmöglich.
Laut den beteiligten Wissenschaftlern würde ein Erfolg der Experimente die Tür zu einer neuen Physik öffnen.
Die sogenannte Quantenelektrodynamik, die jetzt erstmals nachgewiesen werden soll, wurde bereits 1934 von Gregory Breit und John A. Wheeler zum ersten Mal theoretisch beschrieben. Die Quantenelektrodynamik beschreibt, wie sich Licht durch die Erzeugung eines Elektronen-Positronen-Paares in Materie umwandeln lässt.
In den 1960er Jahren führte dann der Nobelpreisträger Julian Schwinger diese Theorie fort und postulierte, dass man bei sehr hoher Feldstärke Elektronen und Positronen aus dem Vakuum herausreißen könnte. Diese sogenannte Theorie der Quantenelektrodynamik ist heute zwar weltweit akzeptiert, einzig ihre Gültigkeit bei hohen Feldstärken und der direkte Nachweis von Paarerzeugung aus dem Vakuum stand bislang noch aus - bis jetzt.
Dr. Christian Rödel von der Friedrich-Schiller-Universität Jena sagt:
Wir sind gerade mitten im Versuch, die Tür zu einer neuen Physik zu öffnen
Rödel erläutert weiter:
"Durch moderne Lasertechnologie und extrem intensive Laserstrahlung ist das früher Unmögliche denkbar geworden - dass wir durch Licht-Licht-Wechselwirkung Materie erzeugen", erläutert Dr. Rödel.
Der Experimentaufbau sieht folgendermaßen aus:
In einer vier Quadratmeter großen Vakuumkammer lassen die Forscher dafür hochenergetische Photonen, also Lichtteilchen, mit einem Hochintensitätslaserstrahl kollidieren, berichtet die Pressemitteilung der Friedrich-Schiller-Universität Jena und führt dazu weiter aus: "Bei der Kollision sollten nach der QED-Theorie einige Elektronen-Positronen-Paare entstehen, also Materie und Antimaterie, die als geladene Teilchen von mehreren Magneten abgelenkt und dann von einem extrem empfindlichen Detektorsystem gemessen werden können."

"Sollte der Versuch gelingen, könnte die Teilchenphysik revolutionieren", zeigen sich die beteiligten Physiker schon vorab begeistert und erklären "Die Effekte, die wir untersuchen, könnten wichtige Prozesse sein, die in den ersten 100 Sekunden nach dem Urknall abgelaufen sind - als allein aus Licht Materie entstanden ist."