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Physik
Unterm absoluten Nullpunkt ist die größtmögliche Hitze
Was absolut ist, ist anscheinend relativ. Physikern ist es jetzt gelungen, den absoluten Nullpunkt der Temperaturskala zu unterbieten. Dabei gelangten sie in einen Bereich der größtmöglichen Hitze.
Ein Team um Ulrich Schneider am Max-Planck-Institut für Quantenoptik in Garching kühlte Kaliumatome in einem Vakuum, die sich darin wie ein Gas verhalten, bis nahe an den absoluten Nullpunkt herunter, der bei -273,15°C oder 0 Kelvin liegt. Mithilfe von Laserstrahlen und Magnetfeldern änderten sie die Energieverteilung innerhalb der Gaswolke so, dass sich die Temperatur der meisten Atome leicht erhöhte, während die restlichen Atome wenige Milliardstel Grad unter den absoluten Nullpunkt gerieten.
Physikalisch lässt sich der Vorgang als Umkehrung der Boltzmann-Verteilung beschreiben: Normalerweise bewegen sich die meisten Atome in einem Gas sehr schnell und nur wenige sehr langsam. In diesem Experiment war es genau umgekehrt. Thermodynamisch ist der Zustand unter dem absoluten Nullpunkt identisch mit dem Zustand oberhalb einer unendlich hohen Temperatur.
Quelle: Braun S, et al. Negative Absolute Temperature for Motional Degrees of Freedom. Science 2013; 339 (6115): 52–55.
14.02.2013, 09:38 Uhr