Genauer als genau: Atomkerne als Präzisionssensoren

Prof. Dr. Ralf Röhlsberger
Institut für Optik und Quantenelektronik und Helmholtz-Institut Jena

Genauer als genau: Atomkerne als Präzisionssensoren

‘Genauer als genau’ steht sinnbildlich für eine Revolution in der Präzisionsmesstechnik, die Rudolf Mössbauer 1958 mit einer bahnbrechenden Entdeckung auslöste, für die er den Nobelpreis erhielt: Die Röntgenabsorption und -emission von bestimmten Atomkernen kann so präzise sein wie ein Uhrwerk, das in 30 Millionen Jahren nur eine Sekunde falsch geht. Mit einer derartigen Genauigkeit haben sich diese ‘Mössbauer Atomkerne’ als Hochpräzisionssensoren in praktisch allen Naturwissenschaften etabliert. Darüber hinaus eröffnen Atomkerne auch den Weg in die Quantenwelt der Wechselwirkung von Licht und Materie. Hier bieten die ultraschmalen Resonanzen bestimmter Atomkerne die Möglichkeit zum Bau von Uhren, welche die genauesten Atomuhren noch übertreffen können. Als neuartige Quantensensoren könnten sie fundamentale physikalische Fragen nach der Struktur und Dynamik des Universums beantworten.

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