{"id":1260,"date":"2025-06-27T10:07:24","date_gmt":"2025-06-27T07:07:24","guid":{"rendered":"https:\/\/planeta21vek.ru\/artemiada\/deu\/?p=1260"},"modified":"2025-11-20T20:25:38","modified_gmt":"2025-11-20T17:25:38","slug":"neue-methode-zur-beobachtung-einzelner-atome-bestaetigt-jahrhundertealte-quantenmechanische-theorie","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/planeta21vek.ru\/artemiada\/deu\/2025\/06\/27\/neue-methode-zur-beobachtung-einzelner-atome-bestaetigt-jahrhundertealte-quantenmechanische-theorie\/","title":{"rendered":"Neue Methode zur Beobachtung einzelner Atome best\u00e4tigt jahrhundertealte quantenmechanische Theorie"},"content":{"rendered":"

Physiker haben erstmals eine neue Methode verwendet, um die Wechselwirkung einzelner Atome im freien Raum zu beobachten. Die neue Methode best\u00e4tigt eine jahrhundertealte Theorie der Quantenmechanik. Wissenschaftler haben erstmals frei im Raum schwebende und wechselwirkende Atome beobachtet. Die Entdeckung tr\u00e4gt dazu bei, einige der grundlegendsten Prinzipien der Quantenmechanik zu best\u00e4tigen, die vor \u00fcber einem Jahrhundert erstmals vorhergesagt, aber nie direkt getestet wurden.<\/p>\n

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Einzelne Atome sind aufgrund ihrer Quantennatur bekannterma\u00dfen schwer zu beobachten. Forscher k\u00f6nnen beispielsweise aufgrund der Quantenmechanik nicht gleichzeitig die Position und Geschwindigkeit eines Atoms bestimmen. Mithilfe bestimmter Lasertechniken gelang es ihnen jedoch, Bilder von Atomwolken zu erzeugen.<\/p>\n

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\nOben: Zwei Abbildungen zeigen, wie Atome in einer Atomfalle (rot) durch ein optisches Gitter pl\u00f6tzlich an ihrem Platz eingefroren werden. Unten: Drei Mikroskopaufnahmen zeigen (von links nach rechts) bosonisches 23Na, das ein Bose-Einstein-Kondensat bildet; einen Spinzustand in der schwach wechselwirkenden Fermi-Mischung von 6Li; und beide Spinzust\u00e4nde der stark wechselwirkenden Fermi-Mischung, die direkt die Paarbildung zeigen. Yao et al.<\/em><\/p>\n

\u201eEs ist, als ob man eine Wolke am Himmel sieht, aber nicht die einzelnen Wassermolek\u00fcle, aus denen sie besteht\u201c, sagte Martin Zwierlein, Physiker am Massachusetts Institute of Technology und Co-Autor der neuen Studie, in einer Erkl\u00e4rung.<\/p>\n

Die neue Methode geht noch einen Schritt weiter und erm\u00f6glicht es Wissenschaftlern, Bilder von frei im Raum schwebenden Atomen aufzunehmen. Zun\u00e4chst fingen Zwierlein und seine Kollegen eine Wolke von Natriumatomen in einer frei schwebenden Falle bei ultrakalten Temperaturen ein. Anschlie\u00dfend strahlten sie ein Gitter aus Laserlicht durch die Wolke, um die Atome vor\u00fcbergehend an Ort und Stelle einzufrieren. Anschlie\u00dfend beleuchtete ein zweiter, fluoreszierender Laser die Positionen einzelner Atome.<\/p>\n\n

Die beobachteten Teilchen geh\u00f6ren zur Gruppe der Bosonen. Sie haben den gleichen quantenmechanischen Zustand und verhalten sich daher wellenartig, indem sie sich aneinander dr\u00e4ngen. Dieses Konzept wurde erstmals 1924 vom franz\u00f6sischen Physiker Louis de Broglie vorgeschlagen und sp\u00e4ter als \u201ede-Broglie-Welle\u201c bekannt.<\/p>\n

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\nIllustration von frei in der Luft schwebenden Atomen. Stanislav Pytel<\/em><\/p>\n

Tats\u00e4chlich zeigten die von Zwierlein und seinem Team beobachteten Bosonen das Verhalten von De-Broglie-Wellen. Die Forscher nahmen auch Bilder von Lithium-Fermionen auf, einem Teilchentyp, der \u00e4hnliche Teilchen abst\u00f6\u00dft, anstatt sich zu verklumpen.<\/p>\n

Die Ergebnisse wurden am 5. Mai 2025 in der Fachzeitschrift Physical Review Letters ver\u00f6ffentlicht. Zwei weitere Gruppen berichteten in derselben Ausgabe der Zeitschrift \u00fcber die Verwendung einer \u00e4hnlichen Technik zur Beobachtung von Bosonen- und Fermionenpaaren.<\/p>\n\n

\u201eWir k\u00f6nnen einzelne Atome in diesen interessanten Atomwolken sehen und wie sie miteinander interagieren, und das ist wundersch\u00f6n\u201c, sagte Zwierlein.<\/p>\n

Das Team plant, die neue Technik \u2013 die sogenannte \u201eatomaufgel\u00f6ste Mikroskopie\u201c \u2013 k\u00fcnftig auch zur Untersuchung anderer quantenmechanischer Ph\u00e4nomene einzusetzen. So k\u00f6nnten sie beispielsweise den Quanten-Hall-Effekt beobachten, bei dem sich Elektronen unter Einwirkung eines starken Magnetfelds synchronisieren.<\/p>\n\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Physiker haben erstmals eine neue Methode verwendet, um die Wechselwirkung einzelner Atome im freien Raum zu beobachten. Die neue Methode best\u00e4tigt eine jahrhundertealte Theorie der Quantenmechanik. Wissenschaftler haben erstmals frei im Raum schwebende und wechselwirkende Atome beobachtet. Die Entdeckung tr\u00e4gt dazu bei, einige der grundlegendsten Prinzipien der Quantenmechanik zu best\u00e4tigen, die vor \u00fcber einem Jahrhundert erstmals vorhergesagt, aber nie direkt getestet wurden.<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":1261,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[243,40],"tags":[499,500,501],"class_list":{"0":"post-1260","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","5":"has-post-thumbnail","7":"category-exakte-wissenschaften","8":"category-philosophie","9":"tag-atom","10":"tag-boson","11":"tag-quant"},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/artemiada\/deu\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1260","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/artemiada\/deu\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/artemiada\/deu\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/artemiada\/deu\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/artemiada\/deu\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1260"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/artemiada\/deu\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1260\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":1262,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/artemiada\/deu\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1260\/revisions\/1262"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/artemiada\/deu\/wp-json\/wp\/v2\/media\/1261"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/artemiada\/deu\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1260"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/artemiada\/deu\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1260"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/artemiada\/deu\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1260"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}