Physics 2000 The Atomic Lab Bose Einstein Condensation

Magnetische Falle

Sie sagten, dass der Laser Atome bis auf weniger als 1/10.000 Grad über dem absoluten Nullpunkt abkühlen kann. Ist das nicht kalt genug für BEC?

Mitnichten. Dies ist immer noch viel zu heiß, aber mit Laserlicht konnte man Atome nicht kälter machen.

Wieso denn das?

Weil, wie du gesehen hast, jedes Photon dem Atom einen kleinen Stoß versetzt, sodass die Atome, auch wenn sie sich schon extrem langsam bewegen, immer noch durch die Stöße von einzelnen Photonen herumgewirbelt werden. Und es ist diese Bewegung, welche die Temperatur begrenzt. Die Physiker mussten sich überlegen, wie man noch tiefere Temperaturen erreichen kann.

Und deshalb benutzten sie das "Verdampfungskühlen", das Sie erwähnt haben?

Ja, aber zunächst mussten sie eine neue Art von Thermosflasche entwickeln, die die Atome von den heißen Wänden fernhält und dazu keine Photonen benutzt. Die Lösung dieser Aufgabe war die magnetische Falle.

Moment mal. Eben sagten Sie, dass ein Magnetfeld für die Laserfalle benutzt wurde. Ist das nicht das Gleiche?

Nein, die Atome wurden durch ein kleines Magnetfeld festgehalten, das nur dazu diente, den Druck der Laserstrahlen zu steuern. Im nächsten Schritt benutzten sie ein sehr starkes Magnetfeld, das direkt an den Atomen zieht, da an jedem Atom gewissermaßen ein kleiner Magnet befestigt ist. Wenn man das Magnetfeld richtig gestaltet, so zieht es an diesen Magneten an den Atomen auch ohne Licht und hält die Atome in der Mitte der Zelle.


Ich habe schon Kreisel gesehen (Levitrons), die sich sehr lange drehen, weil Magnete drinstecken. Ist das hier etwas Ähnliches?

Das ist sogar genau so. Diese Kreisel werden von Magnetfeldern genau so gehalten wie die Atome. Solche Magnetfallen sind die besten Thermosflaschen der Welt!



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