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Photonen

Ein Käfig für Licht

Der Nobelpreisträger Serge Haroche erklärt, wie man Licht in eine optische Falle sperren kann
Big box, small box, light-filled box with Serge Haroche

Veröffentlicht am: 26.09.2016

Laufzeit: 0:03:44

Sprache: englisch

Die Nature Publishing Group (NPG) gehört wie auch Spektrum der Wissenschaft zum Holtzbrinck-Konzern Springer Nature. Sie ist Herausgeberin von "Nature", einem wöchentlich erscheinenden wissenschaftlichen Fachjournal.

Lichtteilchen sind enorm flüchtig. Jeder Kontakt mit Materie kann sie zerstören. Wenn etwa Photonen auf das menschliche Auge treffen, geben die Lichtteilchen die Energie, die sie tragen, an unsere Sehzellen ab und verschwinden dabei. Gleichzeitig ist Licht aber auch ein mächtiges Werkzeug für die Quantenforschung. In diesem Nature-Video erzählt der Quantenphysiker Serge Haroche vom hochrenommierten Pariser Collège de France als animierte Zeichentrickfigur, was das Besondere an seinen schließlich 2012 mit dem Physik-Nobelpreis gekrönten Arbeiten mit Lichtfallen ist.

Dem Forscher und seiner Arbeitsgruppe war es gelungen, optische Fallen von einer schier unglaublichen Güte herzustellen. Sie bestehen aus einer Box mit zwei extrem glatten Spiegeln mit nur wenigen Zentimetern Abstand voneinander. Lichtteilchen sausen zwischen den beiden reflektierenden Flächen gut eine Zehntelsekunde lang unzählige Male hin und her. Sie legen dabei eine Distanz von rund 40 000 Kilometern zurück, was ungefähr einer Erdumrundung entspricht. In dieser Zeit lassen sich die Lichtteilchen dank der neuen Methoden, die Haroche entwickelt hat, untersuchen – ohne sie dabei zu zerstören. Während man normalerweise Licht nutzt, um etwa Atome zu beleuchten und zu studieren, drehen Haroche und Kollegen den Spieß quasi um: Sie vermessen nun die Eigenschaften des Lichts, indem sie Atome mit den gefangenen Lichtteilchen wechselwirken lassen und anschließend die Atome analysieren. Die Lichtfallen von Haroche machen völlig neue Messungen etwa zum Übergang von der Quantenwelt in die Welt der klassischen Physik möglich.

Das sehr ansprechend und humorvoll animierte Nature-Video entstand in Kooperation mit den Lindauer Nobelpreisträgertagungen. Die Produktion ist von Mars Incorporated gesponsert – das letzte Drittel des Videos ist darum auch ein Werbeclip, der nichts mit Haroches Vortrag zu tun hat.

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