Bei minus 273,15 Grad Celsius machen sich Gasatome gegenseitig warm, so möchte man fast meinen, wenn die ansonsten zu chaotischem Umhersausen neigenden Atome nämlich knapp über dem absoluten Nullpunkt plötzlich in monotonen Gleichschritt verfallen. Damit ähnelt der Zustand jenem nützlichen Phänomen der zum Laser synchronisierten Lichtteilchen, nur dass hier handfeste Materie statt masseloser Photonen agieren. Daher könnten die Anwendungen eines solchen Materielasers viel versprechend sein, hoffen die Forscher. Eine davon könnten noch genauere Präzisionsmessungen sein, meint Wolfgang Ketterle, ausgewiesener Experte vom Massachusetts Institute of Technology: "Solche Messungen könnten mit zwei Atomwolken durchgeführt werden, die exakt die gleiche Zahl Atome besitzen. Ein dazu kürzlich von uns durchgeführtes Experiment mit Bose-Einstein-Kondensaten kommt diesem Ziel schon näher."
Keine zwei Zuckerwürfel oder Wassertropfen besitzen je die gleiche Anzahl Atome - dies ist technisch einfach nicht machbar. Anders dagegen bei Ketterles trickreich kondensierten Atomwolken: "Dazu erzeugen wir zunächst ein Kondensat, das wir teilen. Dann lassen wir beide Teilwolken miteinander kollidieren." Prallen dabei die Atome aufeinander, fliegen sie danach beide in jeweils entgegengesetzten Richtungen davon. Weil dies gleich millionenfach geschieht, resultieren aus der Massenkarambolage wieder zwei Atomwolken. Weil sie sich dabei ja bewegen, können sie auch getrost als Strahlen bezeichnet werden: "Auf diese Weise haben wir zwei Atomstrahlen erreicht, die beide eine fast identische Zahl an Atomen besitzen", resümiert Wolfgang Ketterle stolz. Noch sind beide Materiestrahlen nicht stabil, doch auch das Problem, so hoffen die Forscher um Ketterle, sollte irgendwann zu lösen sein. Dann wären Präzisionsmessinstrumente, so genannte Atominterferometer in greifbarer Nähe, aus denen Sensoren für die Erdölsuche oder die Navigation gebaut werden könnten.
Wie ein solche Detektor aus zwei Atomstrahlen aussehen könnte, weiß Michael Chapman vom Georgiatech-Institut in Atlanta: "Wir entwickelten dazu quasi einen Speicherring für neutrale Atome, die Energien im Nanoelektronenvoltbereich besitzen." Chapmans Atomring besteht aus zwei dicht beieinander liegenden Drahtringen von zwei Zentimeter Durchmesser. Elektrische Ströme darin erzeugen ein Magnetfeld, auf dem rund eine Million Atome quasi im Pulk Karussell fahren, wenn auch nur für eine Sekunde. Später einmal, wenn die Atome möglicherweise bis zu zehn Minuten im Kreis sausen können, will Chapman gleich zwei Pulks in entgegengesetzten Richtungen fahren lassen. Aus der Überlagerung beider Atomwölkchen entstünde dabei ein Interferenzmuster, dass sich bei einer noch so kleinen Drehbewegung verändern würde. Das aber wäre das empfindlichste Lagemessgerät, dass als Gyroskop in Luft- und Raumfahrt eingesetzt werden könnte.
[Quelle: Frank Grotelüschen]
Keine zwei Zuckerwürfel oder Wassertropfen besitzen je die gleiche Anzahl Atome - dies ist technisch einfach nicht machbar. Anders dagegen bei Ketterles trickreich kondensierten Atomwolken: "Dazu erzeugen wir zunächst ein Kondensat, das wir teilen. Dann lassen wir beide Teilwolken miteinander kollidieren." Prallen dabei die Atome aufeinander, fliegen sie danach beide in jeweils entgegengesetzten Richtungen davon. Weil dies gleich millionenfach geschieht, resultieren aus der Massenkarambolage wieder zwei Atomwolken. Weil sie sich dabei ja bewegen, können sie auch getrost als Strahlen bezeichnet werden: "Auf diese Weise haben wir zwei Atomstrahlen erreicht, die beide eine fast identische Zahl an Atomen besitzen", resümiert Wolfgang Ketterle stolz. Noch sind beide Materiestrahlen nicht stabil, doch auch das Problem, so hoffen die Forscher um Ketterle, sollte irgendwann zu lösen sein. Dann wären Präzisionsmessinstrumente, so genannte Atominterferometer in greifbarer Nähe, aus denen Sensoren für die Erdölsuche oder die Navigation gebaut werden könnten.
Wie ein solche Detektor aus zwei Atomstrahlen aussehen könnte, weiß Michael Chapman vom Georgiatech-Institut in Atlanta: "Wir entwickelten dazu quasi einen Speicherring für neutrale Atome, die Energien im Nanoelektronenvoltbereich besitzen." Chapmans Atomring besteht aus zwei dicht beieinander liegenden Drahtringen von zwei Zentimeter Durchmesser. Elektrische Ströme darin erzeugen ein Magnetfeld, auf dem rund eine Million Atome quasi im Pulk Karussell fahren, wenn auch nur für eine Sekunde. Später einmal, wenn die Atome möglicherweise bis zu zehn Minuten im Kreis sausen können, will Chapman gleich zwei Pulks in entgegengesetzten Richtungen fahren lassen. Aus der Überlagerung beider Atomwölkchen entstünde dabei ein Interferenzmuster, dass sich bei einer noch so kleinen Drehbewegung verändern würde. Das aber wäre das empfindlichste Lagemessgerät, dass als Gyroskop in Luft- und Raumfahrt eingesetzt werden könnte.
[Quelle: Frank Grotelüschen]