Donkere materie wordt ook wel antimaterie genoemd. Naar men aanneemt is het vrijwel zeker dat er een gelijke hoeveelheid materie en antimaterie bestaat. Het zou in principe 50/50 verdeeld moeten zijn.
Precies andersom
Bij “gewone” materie draaien negatief geladen elektronen om een positieve kern, terwijl dit bij antimaterie precies andersom is. Elektronen zijn dus positief geladen, en draaien om een negatief geladen kern heen. Wanneer materie en antimaterie echter met elkaar in botsing komen, ontstaat er een explosie en annihilatie van de deeltjes. Annihilatie betekend dat de deeltjes elkaar wederzijds vernietigen. Bij deze gebeurtenis komt ontzettend veel energie vrij doordat de volledige massa van beide deeltjes omgezet wordt in energie. Op dit proces is de formule E=mc² van toepassing.
Andersom kunnen paren van deeltjes en antideeltjes ook spontaan ontstaan uit energie. Buitengewoon bijzonder, niet waar?
CERN
Toch lijkt, wanneer je om je heen kijkt, dat onze (waarneembare) wereld enkel vol zit met gewone materie. Alle antimaterie lijkt verdwenen te zijn. Dit zou betekenen dat er een asymmetrie bestaat. De vraag is nu: Hoe kan dit tot stand zijn gekomen? Er worden allerhande experimenten omtrent dit raadsel uitgevoerd bij het CERN (Conseil Européen pour la Recherc
he Nucléaire). Deze organisatie bevindt zich op de grens van Zwitserland en Frankrijk, ten westen van de stad Genève, en bezit de Large Hadron Collider, een zogenoemde deeltjesversneller.
Deze deeltjesversneller is een enorm grote cirkelvormige versneller. De omtrek van deze cyclotron meet 27 kilometer, en is hiermee de grootste ter wereld. Het volledige gevaarte bevindt zich in zijn geheel diep onder de grond. Op sommige plekken tot wel 175 meter diepte. Zo’n deeltjesversneller versnelt, zoals de naam al doet vermoeden, geladen deeltjes tot enorme snelheden. Zo snel dat ze aardig in de buurt komen van de snelheid van het licht. Deze snelheden worden gerealiseerd met behulp van zeer sterke elektrische velden.
Collisie
Op het moment dat deze enorm hoge snelheden bereikt zijn, laat men de deeltjes zo hard mogelijk op elkaar botsen. Er wordt dus in feite annihilatie nagebootst. Alle energie die in de deeltjes is opgeslagen komt hierbij in één keer weer vrij, en er ontstaat een uitbarsting van nieuwe deeltjes. Deze nieuwe deeltjes worden minutieus bekeken en onderzocht. Zo proberen de onderzoekers erachter te komen door wat voor soort deeltjes ze gemaakt zijn. Het ultieme doel van dit proces is het ontdekken van een deeltje dat nog niet bekend is. Dit deeltje zou de majestueuze puzzel wel eens compleet kunnen maken.