Beschleunigungsrennen führt zu Frontalzusammenstoß - bei zwei Gaswolken
Forscher entwickeln Beschleuniger für Bose-Einstein-Kondensate
Eine Gruppe des FOM Instituts in Amsterdam hat eine neue Methode zur Beschleunigung ultrakalter Gaswolken auf Geschwindigkeiten von bis zu 20 Zentimeter pro Sekunde entwickelt. Dadurch gelang es den Wissenschaftlern, zwei Wolken aufeinander prallen zu lassen und somit die Dynamik der Atomkollisionen zu studieren. Ihre Studie veröffentlichen sie in den Physical Review Letters (Band 93 Artikel 173202).
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Christian Buggle und seine Mitarbeiter führten ihr Experiment mit Rubidium-Atomen durch, die zunächst mit herkömmlichen magneto-optischen Kühlverfahren auf fast den absoluten Nullpunkt abgekühlt wurden. Die kalte Atomwolke wurde dann mithilfe eines Magnetfelds in zwei Wolken geteilt. Diese wurden nun weiter abgekühlt, so dass sich bei einer Temperatur von etwa einem Millikelvin zwei voneinander unabhängige Bose-Einstein-Kondensate ausbildeten.
Mit Hilfe eines weiteren Magnetfelds ließen die Wissenschaftler dann die beiden Wolken aufeinanderprallen (siehe Animation). Dadurch bildete sich ein Interferenzmuster aus, aus dem Einzelheiten der Dynamik der Atomkollisionen berechnet werden konnten.
Buggle glaubt, dass sein Experiment das komplizierte Verhalten von miteinander wechselwirkenden Atomen bei tiefen Temperaturen erhellen kann. Die in Amsterdam entwickelte Methode ist zudem in der Lage, Interferenzmuster derartiger Kollisionen direkt abzubilden und könnte sich somit auch für Untersuchungen anderer Atomwechselwirkungen eignen.
Stefan Maier
