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Exotische Materie
von Marcus Haas
Materie ist überall um uns herum, doch was
wir da sehen und spüren, ist ganz
gewöhnliche Materie.
Es ist ein Sammelsurium von Teilchen, wie
Elektronen, Protonen und Neutronen und
vielleicht auch mal ein Antiteilchen.
Die Protonen und Neutronen, der
Atomkerne setzen sich wiederum aus
jeweils drei Quarks zusammen und dann
gibt es auch noch die Neutrinos.
Aber sonst ist das alles ganz gewöhnliche
Materie.
Dieses Konglomerat an Teilchen mag schon
außergewöhnlich genug erscheinen, aber
für exotische Materie braucht es noch etwas
mehr, wie zum Beispiel eine negative
Masse.
Die Annahme, dass die Masse eines Körpers
immer positiv sei und dass sich zudem
Träge Masse und Schwere Masse nicht
unterscheiden, ist bisher nicht physikalisch
begründbar, es ist lediglich eine Annahme,
die durch unzählige Experimente bis an die
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Grenzen der Messgenauigkeit bestätigt ist.
Es könnte also sein, dass es Materie gibt,
die sich wegen ihrer negativen Trägen
Masse auf einen zu bewegt, wenn man sie
schubst oder wegen einer negativen
Schweren Masse von anderen Körpern
abgestoßen wird.
Diese Abstoßung könnte natürlich der
Grund dafür sein, dass wir diese Form der
Materie in dem uns bekannten Universum
noch nicht entdecken konnten. Und
natürlich handelt es sich bei der vermuteten
Existenz solcher Materiezustände um reine
Spekulation, bis ihre Existenz tatsächlich
nachgewiesen ist.
Man kann sogar noch einen Schritt weiter
gehen und zwischen aktiver und passiver
schwerer Masse unterscheiden.
Dabei ist die aktive schwere Masse die
Masse, welche für die Anziehungskraft auf
andere Teilchen verantwortlich ist, während
die passive schwere Masse diejenige ist, die
auf dieses Schwerefeld reagiert.
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Sollten diese beiden schweren Massen aber
nicht übereinstimmen, bekommt man
Schwierigkeiten mit der Impulserhaltung,
sodass die meisten Physiker davon
ausgehen, dass es hier keine Unterschiede
geben sollte.
Experimentelle Daten bestätigen die
Identität der schweren Massen. Es bleibt
aber immer noch die Möglichkeit offen, dass
die Massen zwar für ein und dasselbe
Teilchen identisch, aber trotzdem negativ
wären.
Solche negative Masse würde von positiver
Masse angezogen werden, während positive
Masse aber von negativer abgestoßen
werden sollte. Und während sich negative
Massen zwar mit ihrer Schwerkraft
anziehen, müsste sie sich aber durch die
inverse Reaktion auf einwirkende Kräfte -
wie schon erwähnt bewegen sie sich der
einwirkenden Kraft entgegen – abstoßen.
Man geht im Allgemeinen davon aus, dass
Antimaterie sich von gewöhnlicher Materie
im Wesentlichen durch die Ladung