Wissenschaftlicher Überblick über die Anwendung der Positronen-Emissions-Tomographie

Die Existenz von Antimaterie wurde erstmals von Paul Dirac im Jahr 1928 vorgeschlagen. Durch die Kombination von Quantenmechanik und spezieller Relativitätstheorie formulierte Dirac eine separate relativistische Wellengleichung für Fermionen (fundamentale Teilchen, die dem Pauli-Gesetz gehorchen), die zu überraschenden Ergebnissen führte: Die Lösung dieser Gleichung erklärt nicht nur das negativ geladene Elektron (das nun bekannt ist), sondern auch das positiv geladene Elektron. Dies veranlasste Dirac zur Vorhersage der Existenz von "Antimaterie" und führte zu der Behauptung, dass es für jedes Materieteilchen ein Antimaterieteilchen mit gleicher Masse, aber entgegengesetzter Ladung gibt. Vier Jahre später wurde die Existenz von Antimaterie von Carl Anderson1, einem Postdoktoranden am California Institute of Technology, nachgewiesen [1]. Mit Hilfe einer Nebelkammer identifizierte und beobachtete Anderson einige ungewöhnliche Pfade der kosmischen Strahlung. Diese Bahnen hatten die gleichen Eigenschaften, so dass sie Spuren hinterließen, die in die entgegengesetzte Richtung der Elektronen gebogen waren. Diese Spuren wiesen auf ein Elektronenteilchen oder eine positive Ladung hin. Auf diese Weise entdeckte Anderson das Positron, das Antiteilchen des Elektrons, und lieferte die erste Bestätigung von Diracs Antimaterie.