Das Schlüsselwort der diesjährigen Internationalen Tagung über Atom- und Materiephysik an der Technischen Universität Berlin lautet Bose-Einstein-Kondensat. Der Begriff beschreibt einen geradezu abenteuerlichen Zustand von Materie, die zu einem absoluten Synchrontanz ansetzt. Ebenso außergewöhnlich sind auch die Bedingungen für den Ausnahmezustand: Die Extremtemperatur von nur einem Milliardstel Grad Celsius über dem absoluten Nullpunkt ist Voraussetzung für das Kondensat. Möglich wurden Experimente mit derartigen Materielasern erst vor etwa vier Jahren, als Bose-Einstein-Kondensate in einer Kombination aus einem Super-Gefrierschrank und einer Magnetfalle für Atome erstmals erzeugt werden konnten.
Besonderes Highlight der Tagung ist ein Helium-Atomlaser, den der französische Physiker und Nobelpreisaspirant Alain Aspect vom Institut für Optik in Orsay bei Paris entwickelte. "Dazu muss Helium in einen so genannten metastabilen Zustand gebracht werden, bei dem ein einzelnes Gasatom stark angeregt wird", erklärt Aspect. Dabei speichere das Heliumatom sehr viel Energie, mit der sich ein Materiestrahl speisen ließe, wenn sie denn kontrolliert werden kann. Der Physiker vergleicht seine Schöpfung mit einer potenten, aber sicher verwahrten Bombe: Erst wenn das Atom etwa auf der Oberfläche eines Kristalls aneckt, kommt es zur schlagartigen Freisetzung der Energie und hinterlässt quasi einen Abdruck auf der Aufprallfläche.
Mit schier unendlicher Geduld hantierten Alain Aspect und seine Kollegen mit den atomaren Knallerbsen, bis ihnen schließlich der Durchbruch zum Materielaser gelang: "Jedes Atom besitzt eine charakteristische Eigenrotation, den so genannten Spin. Dazu besagte die Theorie, dass Atome ihre gespeicherte Energie nicht freisetzen, wenn sie den gleichen Spin besitzen", so der Nuklear-Sprengmeister. Die Prognose bewahrheitete sich, denn nachdem die Forscher den einheitlichen Dreh des Atomwalzers mit einem wohldosierten Magnetfeld erzielten, blieben die unkontrollierten Entladungen aus.
Ein vielversprechendes Anwendungsfeld für die Helium-Bomben ist die Nanotechnik: So könnten mit Materielasern, ähnlich wie bei der heutigen Chipfertigung, Leiterbahnen auf kleinste Flächen geschrieben oder gar ganze Nano-Maschinen zusammengeschweißt werden. Allerdings ist es bis dahin noch ein weiter Weg, denn noch reicht die Tinte, die die Forscher in ihrer molekularen Füller geben können, noch nicht aus, um ausreichend große Gebilde zu erzeugen.
[Quelle: Frank Grotelüschen]
Besonderes Highlight der Tagung ist ein Helium-Atomlaser, den der französische Physiker und Nobelpreisaspirant Alain Aspect vom Institut für Optik in Orsay bei Paris entwickelte. "Dazu muss Helium in einen so genannten metastabilen Zustand gebracht werden, bei dem ein einzelnes Gasatom stark angeregt wird", erklärt Aspect. Dabei speichere das Heliumatom sehr viel Energie, mit der sich ein Materiestrahl speisen ließe, wenn sie denn kontrolliert werden kann. Der Physiker vergleicht seine Schöpfung mit einer potenten, aber sicher verwahrten Bombe: Erst wenn das Atom etwa auf der Oberfläche eines Kristalls aneckt, kommt es zur schlagartigen Freisetzung der Energie und hinterlässt quasi einen Abdruck auf der Aufprallfläche.
Mit schier unendlicher Geduld hantierten Alain Aspect und seine Kollegen mit den atomaren Knallerbsen, bis ihnen schließlich der Durchbruch zum Materielaser gelang: "Jedes Atom besitzt eine charakteristische Eigenrotation, den so genannten Spin. Dazu besagte die Theorie, dass Atome ihre gespeicherte Energie nicht freisetzen, wenn sie den gleichen Spin besitzen", so der Nuklear-Sprengmeister. Die Prognose bewahrheitete sich, denn nachdem die Forscher den einheitlichen Dreh des Atomwalzers mit einem wohldosierten Magnetfeld erzielten, blieben die unkontrollierten Entladungen aus.
Ein vielversprechendes Anwendungsfeld für die Helium-Bomben ist die Nanotechnik: So könnten mit Materielasern, ähnlich wie bei der heutigen Chipfertigung, Leiterbahnen auf kleinste Flächen geschrieben oder gar ganze Nano-Maschinen zusammengeschweißt werden. Allerdings ist es bis dahin noch ein weiter Weg, denn noch reicht die Tinte, die die Forscher in ihrer molekularen Füller geben können, noch nicht aus, um ausreichend große Gebilde zu erzeugen.
[Quelle: Frank Grotelüschen]