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Fliegende Lichtsalamis

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flyer laserGestern abend war ich im Max-Planck-Institut für Physik komplexer Systeme um dem Vortrag Die Kraft des Lichts von Prof. Dr. Roland Sauerbrey beizuwohnen.

Zu Beginn erläuterte Professor Sauerbrey wie man eine hohe Intensität erreicht. Intensität ist Energie pro Fläche pro Zeit. Um also eine hohe Intensität zu erreichen, schraubt man entweder die Energie hoch oder man setzt das Zeitintervall unheimlich klein. So klein, das man einen Laserimpuls über eine Zeit von ca. 100 Femtosekunden aussendet. Der Laser hat dabei einen Durchmesser von 10 cm. Um sich das bildlich vorzustellen, stellt man sich vor, wie das Licht aus dem Laser mit Lichtgeschwindigkeit austritt. Wenn man die Länge des Lasers messen würde, käme man auf ungefähr Haaresbreite.

Weiter ging die Vorstellung mit der Größenordnung der Intensität. 10 hoch 20 Watt pro cm² erreichen die Hochintensitätslaser heutzutage. Um sich davon eine Vorstellung zu bilden, muss man sich eine Linse mit dem Erddurchmesser vorstellen, die das gesamte Licht, das die Erde trifft aufnimmt und auf einen Punkt von 0,1 mm² bündelt. In diesem Punkt wird diese Intensität erreicht.

Was fängt man nun mit so einem Hochintensitätslaser an. Zum einen kann man durch das entstehende Feld Elektronen beschleunigen. Oder Isotope für medizinische Zwecke herstellen, zum Beispiel für die Positronen-Emissions-Tomographie. Oder um Kernfusion oder Kernreaktion labortechnisch zu untersuchen. Oder um die Zusammensetzung der Atmosphäre zu untersuchen. Dazu schießt man mit dem Laser einfach mal gen Himmel (siehe Flyer) und mißt mit Hilfe eines Spektrographen die vorhanden Elemente aus.

Zwei Themen waren aber für mich von besonderem Interesse. Ein Thema begann der Professor mit dem Satz „Wer immer noch denkt mit Windmühlen könne man Strom erzeugen, der irrt“. Gut – so weit ich weiß, werden in Sachsen 10% der benötigten Energie aus Windkrafträdern gewonnen. Aber deswegen habe ich mich doch etwas schwer, an Kernkraft zu glauben. Doch mit dieser Lösung könnte sich meine Meinung ändern. Mit Hilfe von Hochintensitätslasern ist es den Forschern gelungen, das radioaktive Isotop Jod-129 (Halbwertszeit: 15 Millionen Jahre, sammelt sich in der Schilddrüse) in das Edelgas Xenon umzuwandeln, das in der Industrie sehr begeehrt ist (wir alle kennen die doofen Xenonscheinwerfer). Leider gelang das bisher nur im Labormaßstab mit einzelnen Atomen, die 25 Minuten lang gelasert wurden. Also weit von einem praktikablen Einsatz entfernt.

flyer selbstaehnlichkeitNoch von Interesse war das Vakuum. Populärwissenschaftlich ist ja das Vakuum leer. Nichts drin. Ist aber nicht wahr. Jede Menge Strahlung ist dort zu finden, ganz zu schweigen von Neutrinos und ähnlich schwer nachweisbaren Teilchen. So zum Beispiel die virtuellen Teilchen. Virtuelle Teilchen sind Paare aus Teilchen und Antiteilchen (z.B. Elektron und Positron) die kurz entstehen und sich gleich darauf wieder vernichten. Soweit die aktuelle Theorie. Und theoretisch findet dieser Prozess pausenlos statt. Praktisch könnte man das prüfen wenn man zwei Laser in entgegengesetzter Richtung aufstellt und jeweils auf Schwingung des Elektrons bzw. Positrons abstimmt. Jetzt sollte es gelingen, das Pärchen kurz nach ihrer „Geburt“ zu trennen, sodass sie sich nicht sofort wieder vernichten. Im Klartext würde damit folgendes passieren: man erzeugt aus Licht Materie!

Ich fand den Vortrag hochinteressant und ehrlich gesagt war die Stunde so schnell um, dass ich es garnicht bemerkt hab. Auf dem Heimweg hab ich noch einen Flyer für eine Austellung gefunden. Selbstähnlichkeit heißt sie und findet vom 19. August bis 14. Oktober im MPI für Physik komplexer Systeme statt.

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