Femtosekundentechnik
Die schnellste Blitzanlage der Welt

Ein Tausendstel einer Billiardstelsekunde - kaum länger darf ein Laser blitzen, um das Innenleben der Atome abzulichten.

HB DÜSSELDORF. Ein paar Tausendstelsekunden Verschlusszeit braucht schon eine normale Fotokamera, wenn sie zum Beispiel ein galoppierendes Pferd scharf ablichten soll. Für unsere Wahrnehmung ist das viel zu kurz, um die Öffnung des Objektivs wahrzunehmen, für den Laserphysiker Ferenc Krausz, Professor an der Ludwig-Maximilian München-Universität und Direktor am Max-Planck für Quantenoptik-Institut in Garching, dagegen eine Ewigkeit.

Der geborene Ungar arbeitet an einer ganz besonderen "Kameratechnik" für unfassbar kurze Schnappschüsse. Mit Laserblitzen, so genannten Pulsen (von Lateinisch pulsare = stoßen), soll sie festhalten, wie die Elektronen durch die Hüllen von Atomen oder Molekülen rasen. Aus den Schnappschüssen wollen die Physiker mehr über das dynamische Innenleben der Materiebausteine lernen. Sie wollen mit dem Licht auch ganz bewusst chemische Reaktionen zwischen einzelnen Molekülen und Atomen anstoßen und steuern. Gelingt dies, könnten sie der Chemie völlig neue Möglichkeiten eröffnen.

"Die ganz schnellen Bewegungen von Elektronen spielen sich unterhalb von hundert Attosekunden ab", steckt Krausz die Route für die experimentelle Extremtour ab. Krausz ist der Begründer der Attosekundenphysik und wurde dafür vor wenigen Tagen mit dem Leibniz-Preis ausgezeichnet. Eine Attosekunde ist unfassbar kurz. Sie ist der tausendste Teil einer Femtosekunde, das ist wiederum eine Billiardstelsekunde. Eine Billiarde hat, zur Erinnerung, 15 Nullen und entspricht tausend Billionen. Selbst Licht kommt in drei Attosekunden nur einen milliardstel Meter weit. Das entspricht zehn hintereinander gelegten Wasserstoffatomen. In diese für die menschlichen Sinne völlig unfassbaren räumlich-zeitlichen Ausmaße sind Krausz und Kollegen nun vorgedrungen.

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