Wien - Mit seinen Forschungen über ultrakurze Laserblitze im Bereich von Attosekunden findet sich der Wiener Physiker Ferenc Krausz auf der "Breakthrough of the Year"-Liste des renommierten amerikanischen Wissenschaftsmagazins "Science". Krausz ist diesjähriger Wittgensteinpreisträger, er arbeitet an der Technischen Universität (TU) Wien. In seinen jüngsten Arbeit gelang es dem Physiker weltweit erstmals, Elektronen direkt zu beobachten.

Ultrakurze Blitze

Die Wissenschafter um Krausz verwenden ihre ultrakurzen Blitze gleichsam als Zeitmikroskop. Wie mit einem Stroboskop oder einer Hochgeschwindigkeitskamera die Bewegung eines Geschosses gleichsam eingefroren werden kann, zerlegen die Physiker mit ihren Pulsen Vorgänge in der Mikrowelt der Atome und Moleküle. Grundsätzlich gilt: "Je kürzer der Blitz, desto höher die Auflösung."

Die Wiener Forscher schaffen mittlerweile Blitze mit einer Dauer von unter einer Femto-Sekunde, also im Bereich von Atto-Sekunden. Zum Vergleich: Eine Femto-Sekunde verhält sich im Vergleich zu einer Sekunde, in etwa so wie fünf Minuten im Vergleich zum Alter dies Universums.

Aufs Atom geguckt

Unter anderem beobachteten die Wissenschafter Atome des Edelgases Krypton unter dem Zeitmikroskop. Durch einen ersten Röntgenpuls von der Dauer von weniger als einer Femtosekunde wird aus den inneren Schalen des Atoms ein Elektron herausgeschlagen. Ehe eins aus einer äußeren Schale nachrückt und die dabei frei werdende Energie an ein weiteres Elektron abgibt, entsteht also kurzfristig ein so genanntes Loch.

Die Dauer des Lochs war die Frage, welche die Forscher interessierte. Dazu sendeten sie kurz nach dem ersten Röntgenpuls einen zweiten, etwas längeren Blitz sichtbaren Lichts, mit dem Momentbilder über den Vorgang aufgenommen wurden. Die Forschungen sind nicht nur für die Grundlagenwissenschaft interessant, auch für die weltweit angestrebte Verwirklichung eines Röntgenlasers sind genaue Kenntnisse von den Vorgängen im Inneren eines Atoms entscheidend.(APA)