Cambridge/London - Im Technischen Museum Wien gibt es noch bis Ende Februar eine Ausstellung zum Thema Licht zu sehen. Unter dem Titel "Lichtstärke" werden da 30 Forschungsprojekte zur Zukunft des Lichts gezeigt. Die weltweit wohl verblüffendsten Experimente mit Licht fanden in den letzten Jahren anderswo statt: nämlich in den Labors der aus Dänemark stammenden Physikerin Lene Vestergaard Hau.
Ihr erstes spektakuläres Laserexperiment fand bereits 1999 statt: Unter ihrer Leitung gelang es, einen Lichtstrahl von rund 300.000 Kilometern pro Sekunde auf gut 60 km/h zu bremsen. Zwei Jahre später schaffte es sie mit ihrer Forschergruppe, das Licht für einen kurzen Moment lang überhaupt zum Stehen zu bringen.
Mit ihrer Karriere passierte daraufhin genau das Gegenteil: Vestergaard Hau erhielt eine Professur an der Harvard University und zudem ein MacArthur-Fellowship, also das US-amerikanische "Genie"-Stipendium: 500.000 US-Dollar, die sie zwischen 2001 und 2006 für ihre Forschungen ausgeben konnte.
Der neueste Coup
Das Geld war gut investiert, denn nun gelang der Forschergruppe um Vestergaard Hau ein weiterer Coup, der die bisherigen Experimente noch einmal in den Schatten stellt. Sie schafften es nämlich, Laserlicht in einer extrem kalten Substanz - einem so genannten Bose-Einstein-Kondensat - zu stoppen, zu speichern und schließlich andernorts wieder austreten zu lassen, wie das Wissenschaftsmagazin Nature berichtet.
Im extremen Aggregatzustand des Bose-Einstein-Kondensats vereinen sich bei Temperaturen sehr nahe am absoluten Nullpunkt von minus 273,15 Grad Celsius alle Atome einer Substanz zu einer Art Superatom. Das bedeutet, dass sich die Atome sozusagen im Gleichschritt bewegen.
In ein solches System sandten die Physiker einen Laserimpuls, der den Takt dieses Gleichschritts des Superatoms beeinflusste. Die im Laser enthaltene Information wurde so auf das Bose-Einstein-Kondensat übertragen. Das sei noch nichts Ungewöhnliches und gehöre zu den "Standards der Quantenzauberei", wie der deutsche Physiker Michael Fleischhauer in einem Kommentar meinte.
Es wurde wieder Licht
Neuland betraten die Harvard-Physiker jedoch mit dem zweiten Teil des Experiments: Hau und ihre Kollegen konnten nämlich Sekundenbruchteile später in dem zweiten, mehr als einen Zehntelmillimeter entfernten Bose-Einstein-Kondensat den Laserimpuls wiederaufleben lassen. Für die "Verbindung" sorgten so genannte "Messenger-Atome" bzw. die quantenphysikalische Doppelnatur des Lichts, das Welle und Teilchen zugleich sein kann. Der zweite Laserimpuls glich dem ersten exakt. Seine Intensität war jedoch deutlich geringer als beim Original: Sie betrug nur ein Fünfzigstel.