Die jüngste Top-Publikation von Rudolf Grimm und seinem Team erschien passenderweise am Tag seiner Kür zum Wissenschafter der Jahres. Den Experimentalphysikern ist es erstmals gelungen, eine chemische Austauschreaktion in einem ultrakalten Gas aus Cäsiumatomen und -molekülen direkt zu beobachten. Das wiederum würde neue Wege zur Erforschung chemischer Reaktionen ermöglichen, schreiben die Forscher in der angesehenen Fachzeitschrift Physical Review Letters.

Auf ihrer Homepage www. ultracold.at halten sie für die interessierten Leser folgenden Gruß bereit: "Welcome to the coolest place in Austria!", was nicht am gebirgigen Umfeld Innsbrucks liegt, sondern an den extrem kalten Temperaturen, die im Labor von Rudolf Grimm erzeugt werden, um exotische Zustände der Materie nahe des absoluten Nullpunkts zu untersuchen wie insbesondere die sogenannten Bose-Einstein-Kondensate (BECs), die in der viel zu warmen "Alltagswelt" natürlich nicht vorkommen.

Ein BEC ist, vereinfacht gesagt, ein Aggregatzustand wie gasförmig, flüssig oder fest. Nur eben bei sehr tiefen Temperaturen, wenn die Atome sich so langsam bewegen, dass sie Wellen- und Teilcheneigenschaften aufweisen.

Von der Theorie zur Praxis

1924 beschrieben Albert Einstein und Satyendranath Bose diesen Zustand theoretisch; 71 Jahre später wurde für das erste hergestellte BEC der Nobelpreis verliehen; 85 Jahre später gelang es den Innsbrucker Experimentalphysikern um Grimm, das weltweit erste BEC aus dem Erdalkalimetall Strontium herzustellen.

Einen ähnlich langen Weg von der Theorie zur experimentellen Bestätigung brauchte es bei den 1970 prognostizierten Efimov-Zuständen. Diese besagen, dass ein quantenmechanisches System von drei Bosonen unendlich viele gebundene Zustände bilden kann, auch wenn jeweils zwei davon zusammen dies nicht können. Diesen Nachweis schafften Grimm und seine Kollegen im Jahr 2006.

Wieder zwei Jahre zuvor gelang den Physikern der vielleicht wichtigste Durchbruch: Sie konnten erstmals die Suprafluidität - vereinfacht: reibungsloses Fließen - von sogenannten Fermi-Kondensaten nachweisen, womit sie 2004 auf der von Science veröffentlichten "Breakthrough of the Year"-Liste landeten. (tasch/DER STANDARD, Printausgabe, 03.02.2010)