23 januari 2022

Materie en antimaterie reageren hetzelfde op de zwaartekracht

Credit: The Digital Artist/Pixabay.

Alle deeltjes van ‘gewone’ materie kennen een antimaterie versie. Zo heb je van het elektron het positron, dat positief geladen is en dat als eerste antimateriedeeltje ooit werd ontdekt in 1932 door Carl Anderson. De vraag was lange tijd of antimaterie op dezelfde wijze reageert op de zwaartekracht of niet. Van materie weten we dat de zwaartekracht aantrekkend werkt en dat de kracht afneemt met de afstand conform de wetten van Newton en Einstein. Maar doet antimaterie dat ook? Of werkt het bij antimaterie juist andersom, dat het dan juist afstotend werkt? Als dat het geval zou zijn zou antimaterie het zwakke equivalentieprincipe van Einstein schenden. Dat hebben ze bij CERN in Zwitserland onderzocht. Daar hebben ze bij de BASE samenwerking een zogeheten Penningval gemaakt, waar ze antiprotonen in kunnen opslaan en waar Angèle van Oosterom eerder over blogde. Bij die ‘antimateriefabriek’ hebben ze 18 maanden lang onderzoek gedaan en nu zijn de resultaten daarvan bekend geworden.

Credit: Ulmer, Stefan; Schneider, Georg Ludwig/BASE colleboration.

In de Penningval (zie foto hierboven) kon men van antiprotonen én negatief geladen waterstofionen de cyclotron frekwentie meten. Zouden de antiprotonen én ionen anders op het zwaartekrachtsveld van de aarde werken dan zou dat te zien moeten zijn in verschillende cyclotron frekwenties. Maar die vond men niet. Volgens het genoemde zwakke equivalentieprincipe moeten alle voorwerpen op eenzelfde plaats-tijdpunt in een bepaald gravitatieveld dezelfde versnelling ondergaan, mits er geen andere krachten optreden zoals wrijving. De proton en antiproton cyclotron-frekwentiemetingen met het BASE experiment laten nu zien dat die verschillen er niet zijn, dat de zwaartekrachtversnelling van materie en antimaterie identiek is binnen 97% van de ervaren versnelling en dat het zwakke equivalentieprincipe voor beiden opgaat. Hier het vakartikel over de metingen bij BASE, verschenen in Nature. Bron: Phys.org.

Comments

  1. OKÉ….!

    Ik lees en beluister zeer regelmatig natuurkundige verwoordingen over dit onderwerp.
    In alles wat er zo voorbij komt is er weinig waar ik een eenvoudig in 30 seconden begrijpelijk kinderlijk verhaal van kan maken.
    Te vaak zegt dat, dat er iets nog niet helemaal duidelijk is en dat er daarom nog wiskundige trucjes worden uitgehaald.

    Ik als Ruimte – Tijd denker heb bijvoorbeeld een heel ander idee over de werking van “Zwaartekracht”!
    Het is namelijk géén aantrekkende kracht, iets wat bijvoorbeeld een magneet ons wel laat zien hoe dat dit gaat.

    In deze zou onze Aarde namelijk de grootste magneet zijn die er bestaat.
    Dit laat ik groepen via heel eenvoudige proefjes zien dat dit niet het geval is.

    Zwaartekracht en Ruimte-Tijd zijn één en het zelfde en zijn beiden dus een val proces.
    Er word niets aangetrokken, maar…. alles valt gewoon naar het diepste punt in het Ruimte – Tijd veld, dit vanuit alle richtingen. EN….

    Als iemand mijn werkelijkheidsbeeld echt goed begrijpelijk kan weerleggen als onjuist.
    Dan zie ik hem of haar graag verschijnen.

    En o ja, het gaat hier over materie en antimaterie.
    Als ik er via bevraging iets over mag uitleggen, graaf ik een gat in onze Aardse oppervlakte.
    “Kijk” zeg ik dan; “die zandheuvel daar is dat, dat wat we in de Ruimte kunnen zien, we noemen dat Materie”!
    Maar omdat bij het ontstaan van ons Heelal de complete Massa zo’n hoge snelheid kreeg waardoor deze zich in twee splitste, is er ook het tegenovergestelde ontstaan, dat wat antimaterie heet.

    Deze antimaterie kun je niet zien, wel wat het met de Ruimte – Tijd doet en daarom is dat het gat waar onze zichtbare materie uit komt.

    De relatieve rust in ons Heelal nu is er door deze scheiding, want als we beiden weer tot één willen maken is daar heel…. veel heel…. snelle beweging nodig.
    Beter gezegd, het tegenovergestelde van de Oerknal dus.
    En daarop schep ik die zandheuvel weer op en leg deze terug, terug daar, daar waar deze vanaf kwam.
    Ik zie alle gezichten dan accepterend knikken en tot rust komen in dit zeker moeilijk onderwerp. Toch….

    Ook dit, zoals ik het uitleg, is zeer waarschijnlijk onzin, maar…. het enige bevatbare voor beginnelingen over iets waar nog niemand het fijne van weet.
    Maar toch, blijkt dat men er iets van wil begrijpen en daarvoor is dat onvoorstelbaar duur apparaat gebouwd waar mogelijk duidelijkheid word geschapen.
    En alle puzzels die we repareren lijken moeilijk tot het laatste stukje is gelegd en dan zeggen we; “Ohh zit dat zo”!
    We ken het ook wel als het EI van Columbus.

    • Je vertelt onzin niet omdat “beginnelingen” het niet kunnen bevatten, maar omdat je het zelf niet vat. Je posts hangen vol met onbegrip en, inderdaad, onzin. Ik geloof daarom heel, heel weinig van je college-claims.
      Nu weer onzinnige beweringen over o.a. het afsplitsen op hoge snelheid van antimaterie die je ook nog onzichtbaar maakt. Hoe kom je erbij?

      “Als iemand mijn werkelijkheidsbeeld echt goed begrijpelijk kan weerleggen als onjuist. Dan zie ik hem of haar graag verschijnen.”
      Ja ja. Behalve dan dat als iemand dat doet, jij stil blijft en dus niet reageert, laat staan dat je je verhaaltjes verbetert.

      • June,

        ik weet niet wat jij zelf aan werkelijk kunde bezit.
        Feitelijk is dat ook niet belangrijk, of je iemand mag, of moet neer zetten als een leugenaar.
        Ik wil jou hierdoor graag uitnodigen om jouw kennis in een presentatie naar keuzen te komen tonen op een locatie naar keuzen
        Wel minstens heb je heel veel fans die op deze dag/avond ook aanwezig willen zijn.
        Dus, als jij je hiervoor geroepen voelt en dit ook werkelijk plaats gaat hebben.
        Daarna ben ik van mening dat jij mijn berichtgeving op bovenstaande manier mag verwoorden als zijnde een leugen
        Overigens de ontstane kosten zal ik dan persoonlijk op mij nemen, want een goed bezochte wetenschappelijke verhandeling die voor iedereen te volgen is, is zeldzaam.
        Komt er nou niets tot stand, dan ga ik er vanuit dat jij alleen maar een fan bent van het bovenstaande onderwerp en daarom “alles” geweldig vind maar niet werkelijk weet waarom.
        En dan ben “ik” ja zeker een lastige man met andere verbeeldingen en zelfs woorden er bij.
        Stel er komt wel iets tot stand, dan zal ook ik op dit evenement mijn presentatie dus doen over dat waar ik mij in thuis voel en zeker weet dat ik er vele verwonderd mee ga maken.
        Dus June ?????
        De astronomische ideale vorm ( oftewel de bal ) ligt weer voor je voeten.
        Durf je ze terug te werpen????

        • Jos, volgens mij noemt June je nergens een leugenaar. Wel dat je onzin uitkraamt, maar dat is wat anders. Hij doelt dan met name op je zin “Maar omdat bij het ontstaan van ons Heelal de complete Massa zo’n hoge snelheid kreeg waardoor deze zich in twee splitste, is er ook het tegenovergestelde ontstaan, dat wat antimaterie heet.” En da’s ook precies wat hier wringt: dat je iets noemt dat gewoon niet klopt. Tenzij jij in staat bent om met argumenten te bewijzen dat dit wel degelijk heeft plaatsgevonden in de eerste ogenblikken van het heelal. Je kent het principe: sterke claims vragen sterke bewijzen. Dus laten we de discussie gewoon lekker hier voeren en niet in een zaaltje ergens ver weg. Aan jou de taak om inhoudelijk op June in te gaan.

          • Hallo Arie,

            fijn dat jij je er tussen zet.
            Toch ik dacht de stellingsregel andersom te kennen.
            Daar bedoel ik mee dat iemand elk idee of hypothese mag promoten en dat dit daarop als onjuist bewezen mag worden.

            Maar ja, het is zoals het is en wie weet ben ik net zo iemand als Vesto Slipher.
            Hij deed een ontdekking aan die toen nog niet zo vernoemde nevels wat we nu Sterrenstelsel noemen.
            Zijn beweringen werden als onzin verworpen tijdens een bijeenkomsten in Flagstaff.
            Toch, een zeker Edwin Hubble had er wel oor voor en deze mocht later gebruik maken van die toen werelds grootste telescoop.
            En zie daar, het als onzin afgewerkte ideeën bleken een van de grootste Sterrenkundige ontdekking te zijn.
            Jij weet het wel, het was de ontdekking van het Heelal buiten onze eigen Melkweg.

            Bij mijn bezoek aan het Lowell observatorium waren verschillende medewerkers van mening dat de Hubble telescoop de Slipher telescoop had moeten heten.
            Dit geschiedenis feit lag bijna net zo zwaar als het feit dat men na een groots congres Pluto degradeerde tot een mini Planeet.

            Pluto een mini Planeet ?????
            Men vind daar dat Pluto nog steeds een “gewone Planeet” van ons Zonnestelsel is.
            En zo is men helemaal niet van mening dat er verder gediscussieerd hoeft te worden.

            Dit gevoel heb ik ook bij ( laten we zeggen ) mijn persoonlijke ideeën over ontastbare gebeurtenissen.
            En deze zijn daarom al zeker niet via dit medium verdedigbaar, maar mogelijk alleen via een lijflijke debat zoals ik voorstelde.

            Ik heb er geen probleem mee om het aan te gaan, ook al zitten er 100e gasten in de zaal.
            Want dat wat niemand werkelijk weet daar kun je, je ook niet in vergissen.

            Weet dit; Via deze zo online geschreven manier krijg je alleen maar ruzie of minstens nog meer onenigheid.
            Als OR lid heb ik het tussen collega’s mogen mee maken die feitelijk ook online toch de zelfde mening deelde maar daar niet de juiste zinsconstructie in toepaste.
            Ook dit mochten we door een extra vergadering en zo bij elkaar aan de tafel zittend recht zetten.
            De dame en Heer in kwestie begrepen hierna niet meer hoe het zover had kunnen komen.

            Dus Arie, ik ga niet verder een geschreven gesprek met June aan over dit onderwerp, want het leid tot niets.
            De Tijd gaat het vertellen of mijn kronkels meer waarde bezitten dan dat wat nu het geaccepteerde bericht is.
            En als ik dan een rare – domme man ben, dat is dan maar zo.
            Ik moet deze schande dragen niet June en niet jij.

            Weet ook maar dit; In Italië is Galileo Galilei plaatselijk nog steeds een ketter.
            Toen ik in Padua zijn sporen volgde en zo een tiental mensen interviewde waren alle katholieke nog steeds helemaal niet trots op dat wat hij de kerk had aangedaan.
            Men was voor 110% voorstaander in dat, dat onze Aarde het centrum van alles is en….. het mysterie moet je gewoon geloven PUNT einde discussie.
            Gelukkig laat het Vaticaan ook andere acties zien, hoewel…. men wil hoofdzakelijk als eerste “De Hemel” ontdekken.
            Ze hebben er een heel goede telescoop voor neer gezet.
            Mijn presentatie over deze ervaring staat nog in de steigers maar word ooit voor een groep gedaan.

            Een menig hebben is nog lastig Arie.
            Maar als je wil weten hoe hard en in welke richting dat het water stroomt, dan moet je er in stilstaan en niet mee stromen.

        • Jos: “ik weet niet wat jij zelf aan werkelijk kunde bezit. Feitelijk is dat ook niet belangrijk, of je iemand mag, of moet neer zetten als een leugenaar.”

          June: Ik geloof weinig van de claims over de talloze colleges die je beweert gevolgd te hebben en ik heb daar een korte maar inhoudelijke reden voor gegeven. Dat is niet hetzelfde als zeggen dat je liegt. Ik hecht geen geloof aan jouw colleges. Als jij de nuance met ‘jij liegt’ niet erkent, is dat niet mijn probleem.

          Jos: “Ik wil jou hierdoor graag uitnodigen om jouw kennis in een presentatie naar keuzen te komen tonen op een locatie naar keuzen (…) Overigens de ontstane kosten zal ik dan persoonlijk op mij nemen”

          June: Prima. Zaterdag 2 juli, in Pompeii, duur 90 minuten, aanvang 21.00. Geen pauze. Ik hoor de details graag snel, in elk geval voor 1 mei als het kan, i.v.m. vakantieplannen.

          Jos: “Komt er nou niets tot stand, dan ga ik er vanuit dat jij alleen maar een fan bent van het bovenstaande onderwerp en daarom “alles” geweldig vind maar niet werkelijk weet waarom.”

          June: Wat een rare manier van denken is dit. Als ik niets zou willen of kunnen presenteren, dan heb er ik ook geen kennis van? En als ik het wel wil, dan heb ik er wel verstand van? Aan welke universiteit volgde je je colleges dat je zo krom hebt leren redeneren?

          Jos: “Dus June ????? De astronomische ideale vorm ( oftewel de bal ) ligt weer voor je voeten. Durf je ze terug te werpen????”

          June: Pfff. Doe ’s even volwassen. Ja hoor, ik ‘durf’ dat wel aan. Het is Jos Hoebers die zich alweer terug heeft getrokken. Want:

          Jos: “Weet dit; Via deze zo online geschreven manier krijg je alleen maar ruzie of minstens nog meer onenigheid. (…) ik ga niet verder een geschreven gesprek met June aan over dit onderwerp, want het leid tot niets.”

          June: Ik noem dit hypocriet. Voordat ik zelfs maar heb kunnen reageren, trek jij je al weer terug uit de discussie omdat je blijkbaar niet anders kunt dan ruziemaken als iemand je tegenspraak geeft. Zelfs het verlangen naar weerlegging van je uitspraken blijkt dus onzin.

  2. Erik van der Veen zegt

    Nou ja, misschien doordat je een paar termen noemt en die op een beeldende manier aan elkaar probeert te praten ondanks dat er weinig van je verhaal klopt. Trigger je wellicht de verbeelding van wat jongere mensen. Als die dan gewapend met hun eerste echte natuurkundelessen op school op YouTube op zoek gaan, dan zijn er gelukkig talloze filmpjes die één en ander beter uitleggen dan dat jij doet.
    Uiteindelijk draait het bij wetenschap om die verbeelding en nieuwsgierigheid die het oproept.

    Als je dat bereikt, dan maakt het eigenlijk niet zoveel uit of het klopt wat jij zegt. Die kinderen die het willen weten, weten het even later waarschijnlijk beter dan jil,

    • Hallo Eric,

      bedankt voor je reactie en…. er zit wel iets in wat je zegt over termen en beelden.
      Toen ik 10 jaar oud was geloofde ik alles wat men in de serie Star trek liet zien er waren veel nieuwe termen en zeker bijzondere beelden. Maar was het de werkelijkheid?
      Want ondertussen zijn we 56 jaar verder en zijn alleen de automatische deuren en de GSM hieruit werkelijkheid geworden.
      Feitelijk blijkt dat een onvoorstelbaar succes uit een tv serie die in beginsel alleen maar fantasie was en zo door vele ook als onzin werd betiteld.
      Neem het heel simpel verbeelden van teleporteren, het is nog steeds een droombeeld in de techniek.
      Iedereen die daar ten tijden commentaar op/of uitleg overgaf zoals ik nu doe over het bovenstaande onderwerp werd door fans als lastig of zelfs als gek weggezet. Maar….
      Van daaruit lijkt het mij geoorloofd dat ik inderdaad vele zaken niet zo bevat en dus uitleg zoals onderzoekers willen hebben dat we er naar kijken en hun dus acuut gaan geloven.
      Ik begrijp hun ook wel, want stel je voor, iedereen stelt hun werk ten twijfel, dan heb je opeens geen werk en ook geen inkomen meer, dat is best lastig. Maar toch….
      bijna altijd is het bericht onbegrijpelijk en is er geen starter die er iets mee kan en er dus meer over zou willen weten.
      Sterrenkunde of natuurkunde wat heb je daar aan ik ga de financiële wereld in daar word je rijk en gelooft men alles wat ik zeg, dit omdat ik rijk ben. Ja ja….
      Van daaruit vereenvoudig ik zaken tot eventueel wel bevattend en hoop ik iemand wel triggering te geven zoals jij ook bericht.
      En wel zeker “Als iemand zich daarop specialiseert, gaat deze er veel…. meer van bevatten dan ik nu doe.
      En daarom de aanzit begint altijd met verwondering en dus niet met verdwazing!
      1 + 1 = 2 en daarna ga je pas worteltrekken en nog later overzien wat E = mc2 werkelijk betekend, ik begin in de kleuterklas niet met de relativiteitstheorie.
      Ach en Erik, jammer genoeg zeggen veel filmpjes ook niet wat de werkelijkheid is, dit door dat er digitaal alles aan aangepast “kan” worden tot dat er dat gebeurd wat de maker er van wil.
      Ik zeg “kan” want zeker zijn er vele oké maar om dit te weten bevat je al iets waar je naar kijkt.
      Daarom is eigen en begrijpelijke verbeelding met nieuwsgierigheid de weg die men iemand wenst.
      En niet zeggen dat je iets bevat en er dan geen fundamentele uitleggen voor hebt.
      Uit legoblokjes stapelen ontstaan de machtigste bouwwerken.
      Niet uit ontilbare betonblokken.

  3. Maar goed dat er wat servers tussen zitten anders had deze discussie vast tot annihilatie geleidt :-). Ik ben het eens met June dat je moet oppassen dat je je eigen ideeën en fantasieën brengt alsof het bewezen feiten zijn, dat kan natuurlijk niet en is verre van wetenschappelijk. Dus Jos, onderbouw je verhalen met links en referenties en blijf bij het onderwerp. Ik begrijp uit je verhalen dat je graag docent had willen worden, ik zou er nog even mee wachten to na de corona pandemie, dan is onze civilisatie weer terug op het niveau van het stenen tijdperk. zie: http://1.bp.blogspot.com/_d6VBwSFlW5E/TU9fayDQ78I/AAAAAAAAABs/H1XPgBYgth0/s320/teaching+in+the+stoneage.jpg

  4. @ Jos Hoebers

    Een stukje uit je antwoord aan Arie:

    “Toch ik dacht de stellingsregel andersom te kennen. Daar bedoel ik mee dat iemand elk idee of hypothese mag promoten en dat dit daarop als onjuist bewezen mag worden.”

    Dan ken je de regel niet of verkeerd. Natuurlijk mag iedereen met om het even wat komen, maar de bewijslast ligt dan ook bij hem. Het is niet aan de anderen om te bewijzen dat hij fout zit. Als jij met prietpraat komt, zonder een spoor van bewijs of onderbouwing, kun je je niet verdedigen met: bewijs maar dat ik ongelijk heb. Je hebt de facto ongelijk, ten minste tot je met iets concreets ter staving op de proppen komt. En persoonlijke meningen of een portie name-dropping (Slipher, Galilei, …) tellen daar niet mee.

    Name-dropping is trouwens totaal waardeloos. Het klinkt mooi, alsof je in enig opzicht vergelijkbaar met wie je vernoemt, maar het zegt natuurlijk niets over de kwaliteit van wat je beweert. Toevallig is dat de geijkte strategie van eigenzinnige luitjes die meestal heel erg leek zijn maar desondanks van mening dat zij het licht hebben gezien dat de echte experts maar niet kunnen ontwaren. Ze hebben wel een klok horen luiden, weten niet waar de klepel hangt, maar doen alsof ze het ei van Columbus in de smiezen hebben. Als het toch iets bewijst, is het dat ze niets beters hebben om hun waantjes te verkopen. Die grote namen zijn trouwens witte raven, enkelingen, en altijd op en top sterke wetenschappers. De hele schaar van zelfverklaarde beterweters met hun hoogst eigen kronkels (die de wetenschap de facto grotendeels aan hun laars lappen) zijn dat nooit.

    Tot slot, ook al gaat dat om een in se vormelijk detail waar het hier (veelal terecht) zelden of nooit over gaat, het wekt absoluut geen vertrouwen als iemand stellige beweringen doet in een taal die zo krakkemikkig en krom is, en met een resem spelfouten erbovenop. Iemand die wat te vertellen heeft, beheerst de taal (en de spelling ervan) meestal meer dan voldoende en gaat hooguit occasioneel in de fout. Jij daarentegen slaagt er niet in om foutloze of goed geformuleerde zinnen te schrijven en qua helderheid geraak je niet voorbij het stadium van wartaal (woorden hebben hun betekenis, je kunt die niet eigenhandig anders invullen).

    Wat er trouwens ook bij hoort, is dat de wetenschap haar eigen terminologie heeft, om heel goede redenen, bv. dat we allemaal over hetzelfde zouden spreken. Je eigen mening is daar van geen tel. Zo is Pluto (in de geijkte terminologie) een dwergplaneet, geen “mini planeet”. Wat je daarvan vindt, is jouw zaak, maar het feit dat je de afgesproken (meer is het niet) term niet kent of door iets van eigen vinding vervangt, wars van de wetenschappelijke afspraken, is veelbetekenend. Het is in wezen door en door amateuristisch. Van iemand die zich zo laat kennen, verwacht ik niet meteen een serieus of serieus te nemen inzicht.

  5. Als “CP schending” geïnteresseerde ben ik nu reuze benieuwd hoe het nu zit met de gravitatie en anti-gravitatie verhouding bij deze observatie. Kan iemand mij daarover iets zeggen??

  6. @Rudolf, vooralsnog is antigravitatie niet wetenschappelijk aangetoond, zie https://nl.wikipedia.org/wiki/Antizwaartekracht . Het antwoord is dus dat niemand dit weet en dit voorlopig SF blijft. In dit experiment toont men (m.i.) juist aan dat de CP schending niet relevant is en vermoedelijk dat dit dan ook voor grotere samengestelde deeltjes geldt. Hou je van SF lees dan dit boek: Secrets of Antigravity Propulsion Tesla, UFO’s, and Classified Aerospace Technology Auteur: Paul A. Laviolette … dat geeft je vleugels 🙂

    • Op grote schaal bedoel ik dan ook natuurlijk, de verhouding tussen gravitatie en donkere energie, wat een anti-gravitatie effect heeft. SF boeken laat ik aan mij voorbij gaan, dan raak je al helemaal de weg kwijt…;)

      • Donkere energie (DE) laat het heelal uitdijen waar zwaartekracht het bijeen wil trekken. In dat opzicht kun je DE als het tegengestelde van zwaartekracht zien. Maar zwaartekracht wordt niet opgeheven door DE, het blijft even sterk, en DE is daarom geen anti-zwaartekracht. Sterker nog… DE oefent zelf ook zwaartekracht uit 🙂 (https://www.forbes.com/sites/startswithabang/2020/02/22/ask-ethan-does-dark-energy-gravitate/ nb: Deze site werkt niet met addblockers helaas)

        De verhouding tussen DE en zwaartekracht is niet constant. Zo’n 4 miljard jaar geleden werd DE dominant (Zie evt:
        https://bigthink.com/starts-with-a-bang/universe-final-era/ )

        Zoals we de zaken op het moment zien in de kosmologie, blijven objecten die nu via de zwaartekracht verbonden zijn bij elkaar, maar al het andere wordt door DE weggeduwd. Zwaartekracht wint het dus lokaal (op de schaal van sterrenstelsels en van groepen stelsels binnen een paar miljoen lichtjaar van elkaar), maar zwaartekracht verliest op grotere schalen. Omdat DE de ruimte uniform vult, wordt het aandeel DE alleen maar groter en in de verhouding tussen DE en al het andere neemt al het andere een steeds kleinere plek in naarmate het heelal groter wordt.

        Anti-materie, het onderwerp van deze blog, heeft hier niet echt invloed op, ook al weten we nu dat ook anti-materie op de zwaartekracht reageert zoals gewone materie. Zelfs al bestond er evenveel anti-materie als gewone materie dan nog is het in de verste verte niet genoeg om DE tegen te gaan.

Speak Your Mind

*

Deze site gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.