Attowissenschaft untersucht Prozesse, die milliardenmal kleiner als Nano sind

von Norbert Lossau

Der Physiker Ferenc Krausz, Professor an der Universität München und Forscher am Garchinger Max-Planck-Institut für Quantenoptik, wird heute in Berlin mit dem Gottfried-Wilhelm-Leibniz-Preis 2006 der Deutschen Forschungsgemeinschaft ausgezeichnet - ein begehrter Forschungspreis, der mit 1,55 Millionen Euro dotiert ist. Krausz gilt als Begründer der sogenannten "Attowissenschaften".

Unter einem Millimeter kann sich noch jeder etwas vorstellen. Bei einer Millisekunde wird es schon schwieriger, denn für den tausendstel Teil einer Sekunde haben wir nicht mehr wirklich ein Gefühl. Bei Sportwettkämpfen geht es gleichwohl um Millisekunden. Wenn alles noch tausendmal kleiner wird, erreichen wir die "Mikrowelt". Die Mikroelektronik heißt so, weil die Strukturen auf den Mikrochips eben von der Größenordnung eines Mikrometers, also eines millionstel Meters, sind. Sehen kann man dies nur mit Hilfe eines guten Mikroskops. Aber was geschieht in einer Mikrosekunde? Nun, in dieser Zeitspanne kann ein Lichtstrahl immerhin eine Strecke von 300 Metern zurücklegen.

Seit einigen Jahren heißt das Zauberwort der Wissenschaft aber "Nanotechnik". In der Nanowelt ist alles noch einmal tausendmal kleiner als in der Mikrowelt. An die Begriffe Nanometer (milliardstel Meter) und Nanosekunde (milliardstel Sekunde) haben sich schon viele Menschen gewöhnt. Noch hat die Nanotechnik der Mikrotechnik nicht den Rang abgelaufen, da stoßen Wissenschaftler wie Ferenc Krausz die Tür bereits zum Atto-Reich auf. Dort ist alles noch kleiner - eine Milliarde mal kleiner als in der schon unvorstellbar winzigen Nano-Welt. Krausz ist es gelungen, ultrakurze Röntgenblitze zu erzeugen, die nur eine Dauer von 300 Attosekunden haben. "Man weiß, daß Licht innerhalb von einer Sekunde unseren Globus zehnmal umrunden kann", so Krausz, "doch in einer Attosekunde kommt das Licht dagegen weniger als einen millionstel Millimeter weit, es kommt gerade noch von einem Ende eines kleineren Moleküls zum anderen." Und deshalb kann man mit einem solchen Laser die Bewegung von Molekülen, Atomen, ja sogar von Elektronen erforschen. Krausz gelang es, mit Hilfe von Attosekunden-Pulsen Umstrukturierungen innerhalb von Atomen und Molekülen zu beobachten - und sogar zu steuern. Herzlichen Glückwunsch Herr Krausz!

Artikel erschienen am Mi, 8. Februar 2006

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