Otsikko

Cernissä tehdyssä kokeessa on onnistuttu vangitsemaan antimateriaa. Mitä on antimateria?

Antimaterialla tarkoitetaan tavalliselle aineelle eli materialle vastakkaista aineen ilmenemismuotoa. Maailmankaikkeuden synnystä esitetyn alkuräjähdysteorian mukaan sekunnin ensimmäisten murto-osien aikana maailmankaikkeudessa oli pelkkää säteilyä. Tästä säteilystä muodostui koko ajan alkeishiukkaspareja, jotka yli miljoonan miljardin asteen lämpötilassa tuhoutuivat heti takaisin säteilyksi. Lämpötilan laskiessa tilanne muuttui: nyt säteilystä syntyi hiukkaspareja, joista toinen hiukkanen oli tavallista ainetta ja toinen vasta-ainetta eli antimateriaa. Melkein kaikki hiukkaset löysivät vastahiukkasensa ja tuhoutuivat energiaksi. Osa hiukkasista jäi orvoksi - jokaista miljardia paria kohti jäi yksi ylimääräinen ainehiukkanen. Lopputuloksena oli se, että ennen kuin maailmankaikkeus oli sekunnin ikäinen, näistä orvoista hiukkasista olivat syntyneet ensin kaikki protonit ja neutronit ja sitten kaikki elektronit, jotka tällä hetkellä muodostavat maailmankaikkeuden aineen. Symmetriarikko, jonka vuoksi maailmankaikkeuden alussa oli ainehiukkasia enemmän kuin vasta-ainehiukkasia, oli ehdoton edellytys atomien ja lopulta galaksien muodostumiselle: jos kaikki protonit olisivat tuhoutuneet törmätessään antiprotoneihin maailmankaikkeuden laajentuessa ja jäähtyessä, se olisi lopulta ollut täynnä säteilyä, mutta siinä ei olisi ollut atomeja eikä galakseja.

Antihiukkasia voidaan tuottaa laboratoriossa ampumalla hiukkasia yhteen hyvin suurilla nopeuksilla, mutta ne tuhoutuvat kohdatessaan tavallisia hiukkasia ja muuttavat energiansa säteilyksi. Mitään antiainetta ei voi esiintyä suurina erinä missään Maassa. Se voi säilyä vain tavallisesta aineesta täysin eristettynä. Koko galaksimme on ainetta eikä antiainetta.

Lähteet:
Facta-tietosanakirja. WSOY, 2006
Heikki Oja, Polaris : koulun tähtitieto. Ursa, 2004
Martin Rees, Ennen alkua : oma maailmankaikkeutemme ja muut. Ursa, 2000