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So kalt wie noch nie Das ist die kälteste Materie im ganzen Universum

Brrr! Ein Wissenschaftsteam hat Atome auf ein Milliardstel Grad über dem absoluten Nullpunkt heruntergekühlt.

Wenn Ausserirdische nicht gerade ein ähnliches Experiment durchführen, erzeugt ein Wissenschaftsteam in Japan die derzeit kälteste Materie im ganzen Universum. Und zwar kühlt das Team sogenannte Fermionen – Teilchen wie Protonen, Neutronen und Elektronen –  von Yttrium-Atome auf ein milliardstel Grad über dem absoluten Nullpunkt herunter.

Der Nullpunkt ist jene Temperatur, bei welcher jegliche Bewegung aufhört. Dieser liegt bei minus 273,15 Grad. Kein Ort oder Gegenstand im Universum kann kälter werden. Seit Jahrzehnten versuchen Forschende, diesem Punkt so nahe wie möglich zu kommen. Der derzeit kälteste bekannte Ort im Universum ist der Bumerang-Nebel mit einem Grad über dem Nullpunkt.

Farbige Teilchen
Legende: Die faszinierende Welt der Quanten: Diese künstlerische Darstellung zeigt mit verschiedenen Farben die sechs möglichen Spin-Zustände, in denen sich die Atome befinden können. Image by Ella Maru Studio /Courtesy of K. Hazzard/Rice University

In dieser Kälte bekommt Materie ganz neue Eigenschaften und die Gesetze der klassischen Physik gelten nicht mehr. Stattdessen wird deutlich, wie sie sich auf Quantenebene verhalten. Die Physiker können die Atome in einem 3-D-Gitter fangen und direkt in Aktion beobachten, wie diese komplexen Quantensysteme funktionieren.

Audio
Archiv: Gibt es dunkle Materie?
aus Wissenschaftsmagazin vom 04.07.2020.
abspielen. Laufzeit 25 Minuten.

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