Valt antimaterie omhoog?

Voor het eerst hebben natuurkundigen metingen verricht aan de wijze waarop antimaterie wordt beïnvloed door de zwaartekracht.

Antimaterie is materie die uit antideeltjes bestaat - de tegenhangers van 'gewone' deeltjes, met onder meer een tegenovergestelde elektrische lading. Antimaterie komt in de natuur vrijwel niet voor - zodra antimaterie in contact komt met gewone materie treedt 'annihilatie' op, waarbij alle massa wordt omgezet in energie - maar kan wel geproduceerd en bestudeerd worden in deeltjesversnellers zoals bij het CERN-instituut in Genève.

Natuurkundigen van de Universiteit van Californië in Berkeley en van het ALPHA-experiment bij CERN hebben nu voor het eerst 'antiwaterstof' in vrije val bestudeerd. Antiwaterstofatomen bestaan niet uit een positief geladen proton met daaromheen een negatief geladen elektron, maar uit een negatief anti-proton, vergezeld door een positief geladen positron (het antideeltje van het elektron).

Normaalgesproken gaan natuurkundigen ervan uit dat antideeltjes dezelfde massa hebben als gewone deeltjes, en dus op dezelfde manier op de zwaartekracht reageren. Dat is echter nooit met zekerheid aangetoond. Zover is het ook nu nog niet: de nieuwe metingen, gepubliceerd in Nature Communications, zijn nog zeer 'onnauwkeurig', met een relatief grote foutmarge. Wel kan op basis van de metingen geconcludeerd worden dat antiwaterstof in elk geval niet meer dan 110 keer zo zwaar is als gewoon waterstof. Er kan ook nog niet worden uitgesloten dat antimaterie een 'negatieve massa' heeft, maar als antideeltjes inderdaad omhoog vallen, gebeurt dat in elk geval met een versnelling van minder dan 65 maal de gewone valversnelling.

De onderzoekers verwachten de metingen in de komende jaren veel preciezer uit te kunnen voeren.