Kalte Atome

Die kälteste Materie im Universum

Thema

Wo befindet sich die kälteste Materie im Universum? Nicht, wie man
vielleicht vermuten könnte, in den Weiten des interstellaren Weltraumes,
sondern in einem Physiklabor! Hier auf der Erde und vielleicht auch auf
anderen bewohnten Planeten mit physikalischem Forscherdrang.

Denn durch die Methoden der Laserkühlung und der Verdampfungskühlung können
Physiker dem absoluten Temperaturnullpunkt fast beliebig nahe kommen.
Wie nahe? Der Rekordwert liegt inzwischen bei weniger als 0,000 000 001 K über
dem absoluten Temperaturnullpunkt

Unter diesen Bedingungen dominiert die Quantenphysik und es
kann zu so exotischen Phänomenen kommen, wie der Bose-Einstein-Kondensation.
Bei diesem rein quantenmechanischen Effekt verlieren Einzelteilchen Ihre
Individualität und verhalten sich wie eine einheitliche Quantenmaterie.

Selbst bei Atomen, in der Regel bekannt für ihren Teilchencharakter,
schlagen die Welleneigenschaften durch. Die Dualität von Welle und Teilchen
kann in beeindruckender Weise studiert werden. Ein ideales Testfeld für
die Erforschung der Grundlagen der Quantenphysik also!

Aber auch trotz dieses exotischen Verhaltens liegen Anwendungen für diese
ultrakalten Atome nicht fern. So werden Sie bereits jetzt eingesetzt, um
die Genauigkeit unserer präzisesten Uhren nochmals zu verbessern, hochgenaue
Messgeräte zu entwickeln, oder eine neue Form des Computers, den
sogenannten Quantencomputer zu ermöglichen.

Dozent

PROF. DR. GERHARD BIRKL

Professor für Experimentelle Physik an der TU Darmstadt.

Arbeitsgebiete:Opens external link in new windowAtome, Photonen, Quanten

Kontakt

Technische Universität Darmstadt

SMP Saturday Morning Physics

Erik Kremser

Prof. Dr. Thomas Walther

Fachbereich 05 - Physik
Technische Universität Darmstadt
Schlossgartenstr. 7
D-64289 Darmstadt

+49 6151 16-20831

+49 6151 16-20834

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