Es ist eine Frage der Ausgeglichenheit: Magnetisierbar ist, wer ungepaarte Elektronen trägt und damit einen von Null abweichenden Gesamtspin dieser Elementarteilchen aufweisen kann. So jemand kann dem ausrichtenden Sog eines äußeren Magnetfeldes nicht widerstehen. Dauerhaft trifft dies auf Metalle wie zum Beispiel Eisen zu, wohingegen Quecksilber und Blei typisch für Magnet-Muffel sind.

So die Lehrmeinung. Doch Experimente, in denen Physiker flüssiges Quecksilber mit Neutronen beschossen, ergaben Streumuster, die nicht mit den theoretischen Berechnungen übereinstimmten. Ein klarer Hinweis, dass in den Elementen irgend etwas abläuft, mit dem bislang niemand im wahrsten Sinne des Wortes gerechnet hatte. Die Messdaten sahen so aus, als wäre das Quecksilber zumindest vorübergehend magnetisierbar gewesen.

Vor zwei Jahren entwickelten Wissenschaftler des Oak Ridge National Laboratory ein Modell, das die möglichen Abläufe auf Ebene der Atome erklären sollte. Danach stoßen die Atome bei ihren Diffusionsbewegungen mitunter so eng zusammen, dass ein Atom gewissermaßen zwischen seinen Nachbarn eingeklemmt ist – es bleibt ihm nur eine "Diffusion im Käfig" (caged diffusion). Bei den folgenden Kollisionen, die im Zeitrahmen von Pikosekunden (Billionstel Sekunden) ablaufen, kann ein Elektron aus den inneren Schalen von einem Atom auf ein anderes überspringen – unter Bildung von Atomen mit ungepaarten Elektronen und damit einem magnetischen Moment. Das ganze ist allerdings nur von kurzer Dauer, denn wenn sich die frisch gebildeten Ionen voneinander entfernen, springt das Elektron kurzerhand zurück. Es müsste folglich zu Fluktuationen in der Magnetisierbarkeit kommen.

Diese theoretischen Vorhersagen konnten Wissenschaftler um Wouter Montfrooij von der Universität von Missouri nun experimentell bestätigen – und das, ohne selbst auch nur einen einzigen Versuch durchzuführen. Die Forscher werteten Daten aus älteren Veröffentlichungen aus und analysierten sie auf Anzeichen von magnetischen Momenten. Sie fanden in Neutronenstreuungen an flüssigem Quecksilber, Gallium, Aluminium und Blei ungepaarte Elektronen, die bis zu zwanzig Prozent der Messzeit vorhanden waren. Genau, wie ihre Kollegen vermutet hatten. Die so kalt erscheinenden Metalle haben damit eines ihrer wohl gehüteten Geheimnisse preisgeben müssen. Angesichts der hochmodernen Konkurrenz aus dem Kunststofflager ein wichtiger Schritt. Denn im Wettlauf um das Material der Zukunft kommt es auch stets darauf an, seine Pappenheimer gut zu kennen – selbst im Bereich von Billionstel Sekunden.