Physikalisch-Technische Bundesanstalt

Autorin: Imke Frischmuth

Wie man Atome mit Laserlicht kühlt und warum Polarforscher davon ein Lied singen können.

Man kann nur ahnen, wie sich der britische Offizier und Polarforscher Robert Falcon Scott und seine Begleiter 1912 auf ihrer Antarktisexpedition gefühlt haben, als die Schritte immer langsamer wurden, die Sinne unklarer. Sie hatten einen Monat nach Roald Amundsen den geographischen Südpol erreicht. Und nun, auf dem Rückweg, lähmten klirrende Kälte und Unterernährung ihre Kraft, eisiger Wind machte das Vorwärtskommen schließlich unmöglich. Am Ende kam niemand mehr aus dem Zelt. Der Wettlauf zum Südpol war verloren und endete in tödlicher Erstarrung.

Schon längst liegen die kältesten Orte der Erde nicht mehr am Pol, sondern im Labor. Weltweit schicken Wissenschaftler Atome ins Rennen um den Kälterekord – Atome, die ein „Gegenwind“ aus Laser-Photonen mit Millionen Treffern pro Sekunde ausbremst und nahezu zum Stillstand bringt. Mal werden die Atome einzeln auf den Weg gebracht, mal als Wolke oder als Strahl. Immer geht es darum, ihre unermüdliche Bewegung zu bremsen, jedes Zappeln und Vibrieren auf ein Minimum zu beschränken. Und das ist es, was nicht nur am Pol über Leben und Tod entscheidet, sondern auch rein physikalisch betrachtet Wärme und Kälte bestimmt: die Bewegung. Genauer gesagt: die innere kinetische Energie der sich bewegenden Atome in einer Ansammlung von Teilchen.

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