Ultraschneller Tauchgang in die Atome – Attosekunden-Blitze erkunden den Quantenkosmos

Thorsten Naeser
Ultraschneller Tauchgang in die Atome – Attosekunden-Blitze erkunden den Quantenkosmos

Wiley-VCH
ISBN: 978-3-527-41125-2
Sachbuch, Bildung
1. Auflage 13.11.2013
ca. 206 S. – 21,4 x 14,0 cm
Hardcover

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Der Autor

Thorsten Naeser arbeitete nach seinem Studium der Geografie in München als freier Wissenschaftsjournalist und Fotograf, bis er im Jahr 2008 als Referent für Öffentlichkeitsarbeit in das Labor für Attosekundenphysik (LAP) am Max-Planck-Institut für Quantenoptik wechselte. Seit 2013 leitet er die Presse- und Öffentlichkeitsarbeit des Munich-Centre for Advanced Photonics an der Ludwig-Maximilians-Universität München.
(Quelle: Wiley-VCH)

Das Buch

Die faszinierendsten Dinge in der Physik sind entweder gigantisch groß wie Sterne, Galaxien oder das ganze Universum oder sie sind extrem winzig wie Atome, Quarks oder andere Elementarteilchen. Während sich die Entwicklung der ersten Gruppe im Allgemeinen in unvorstellbar langen Zeiträumen vollzieht, bewegt man sich weit jenseits dessen, was normale Uhren auflösen können, will man herausbekommen, wie schnell und auf welche Weise sich Teilchen beispielsweise bei chemischen Reaktionen umordnen oder wie sich Atomkerne und Elektronen bei der Wechselwirkung mit Licht oder anderen Teilchen verhalten. Hier dringt man in den Bereich der Ultrakurzzeitphysik vor.

Im ersten Kapitel seines Buches „Ultraschneller Tauchgang in die Atome“ gibt Thorsten Naeser einen geschichtlichen Überblick über die Entwicklung der Fotografie und wie Licht im Laufe der Zeit dazu verwendet wurde, Objekte und Vorgänge sichtbar zu machen. Da für die Abbildung immer kleinerer Strukturen das verwendete Licht ganz speziellen Anforderungen genügen muss, werden in der Ultrakurzzeitphysik Laser verwendet. Was das Besondere am Laser ist und wie er funktioniert wird daher im zweiten Kapitel beschrieben. In den folgenden Kapiteln erklärt der Autor wie es möglich wurde, für eine immer bessere Zeitauflösung immer kürzere Lichtpulse herzustellen und wie es schließlich gelungen ist, Pulsdauern von weniger als einer Femtosekunde, also weniger als einem milliardstel einer millionstel Sekunde zu erzeugen und man damit in den Bereich von Attosekunden (tausendstel Femtosekunde) vordrang. Im Hauptteil beschreibt der Autor zahlreiche Experimente, mit denen neben einzelnen “Fotos” regelrechte Filme beispielsweise der Elektronenbewegung bei der Ionisation entstanden sind. Ein Ausblick auf zukünftige Entwicklungen und die Anwendung der Techniken in anderen Forschungsbereichen, zwei Anhänge mit Tabellen, in denen verschiedene Längen- sowie Zeitskalierungen aufgelistet sind, ein Glossar, ein sehr ausführliches Literaturverzeichnis, sowie ein Personen- und ein Sachregister schließen das Buch ab.

An sich ist alles drin, was ein Sachbuch braucht, um einen vergleichsweise jungen Forschungszweig in seiner Entwicklung und seinen neuesten Errungenschaften einem breiten Publikum vorzustellen. Der Autor schreibt recht allgemein verständlich und bedient sich gerade für Nicht-Physiker sehr anschaulicher Vergleiche (z.B. im Gleichschritt marschierende Photonen, die kohärentes Licht veranschaulichen). Es gibt auch ein paar Grafiken zur Illustration der beschriebenen Vorgänge, allerdings für ein gutes Verständnis eindeutig zu wenig. Gerade die Funktionsweise des Lasers, der für das ganze Thema von zentraler Bedeutung ist, die verschiedenen Arten der Pulserzeugung und die Reihe der Experimente sind teilweise etwas schwer zu durchdringen oder zu unterscheiden. Zusätzliche, vor allem aussagekräftigere Grafiken hätten da mehr Licht ins Dunkel gebracht.

Im Buch selbst gibt es zwar auch ein paar interessante Bilder, die mit Attosekunden-Techniken erzeugt wurden, den Großteil darf sich der Leser jedoch im Internet unter den im Literaturverzeichnis angegebenen Referenzen selbst zusammensuchen. Dort gibt es außerdem Artikel zum Thema und auch einige faszinierende Videos und weitere Bilder.

Fazit

Das Buch „Ultraschneller Tauchgang in die Atome“ ist im Allgemeinen gut verständlich geschrieben, wenn auch manche Erklärung und mancher Vorgang mit mehr Illustrationen klarer rübergekommen wäre. Überdies vermittelt es aber einen recht guten Überblick über die Forschungen in diesem jungen und sehr spannenden Wissenschaftszweig.

Copyright © 2014 by Michael Bahner

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Comments

  1. FRISCH AUFGENOMMEN:

    NEU – BUCHBESPRECHUNG: ULTRASCHNELLER TAUCHGANG IN DIE ATOME – ATTOSEKUNDEN-BLITZE ERKUNDEN DEN QUANTENKOSMOS von Thorsten Naeser – Rezension von Michael Bahner (FÜR ETWAS ÄLTERE LESER!)

    SFBASAR.DE-ANTHOLOGIE (mit Themenschwerpunkt): “Fragen an den Opa – aus Technik, Wissenschaft und Forschung”

    http://sfbasar.filmbesprechungen.de/allgemein/sfbasar-de-anthologie-mit-themenschwerpunkt-%e2%80%9cfragen-an-den-opa-%e2%80%93-aus-technik-wissenschaft-und-forschung%e2%80%9d/

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