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    Vom Lichtschwert zur Femtochemie

    04/24/2018

    Durch „Star Wars“ sind sie uns bekannt: Die Lichtschwerter. Doch können wir ein reales Lichtschwert herstellen? Tobias Brixner von der Universität Würzburg erklärt dieses Phänomen in seinem Vortrag am 5. Mai 2018 in „Physik am Samstag“.

    Lichtschwert
    Echtes „Lichtschwert“ mittels Femtosekundenlaser (Foto: Sebastian Götz/Uni Würzburg)

    Die Filme von „Star Wars“ und die darin benutzten Lichtschwerter sind seit Jahrzehnten Bestandteil unserer Popkultur. Ist das reine Fiktion? Laser werden schließlich erfolgreich zur Materialbearbeitung benutzt, beispielsweise um Metalle zu schneiden. Meist wird argumentiert, ein Laserstrahl breite sich ungehindert aus, bis er auf ein Hindernis treffe, und daher seien räumlich in der Länge begrenzte Lichtschwerter physikalisch unmöglich. Es scheint aber doch möglich zu sein, Lichterscheinungen endlicher Länge erzeugen zu können.

    Fiktion und Anwendungen mit ultrakurzen Laserpulsen

    In seinem Vortrag mit Experimenten zeigt Professor Tobias Brixner anhand von Analogien zur Musik zunächst, wie ultrakurze Laserpulse entstehen. Wenn man Licht in nur wenigen Femtosekunden, das sind Millionstel Milliardstel Sekunden, ein- und ausschalten kann, ergeben sich grundlegend neue Möglichkeiten, extrem schnelle physikalische Vorgänge in Echtzeit zu verfolgen und sogar zu steuern. Die Realität übertrifft die „Star Wars“-Fiktion, denn in ihrer aktuellen Forschung dringen die Physiker mit Präzision bis auf die atomare Ebene vor und „schneiden“ chemische Bindungen in einem Molekül durch.

    Neben dieser „Femtochemie“ kann man ultraschnelle Spektroskopie anwenden, um die biologischen Prozesse der Photosynthese oder des Sehens zeitlich aufzulösen. Auch in der Medizin kommen Femtosekunden-Laserpulse zum Einsatz, unter anderem bei der „Femto-LASIK“-Augenoperation, deren Funktionsprinzip auf obigem Lichtschwert-Effekt basiert.

    „Physik am Samstag“

    „Physik am Samstag“ ist eine Vorlesungsreihe zu unterschiedlichen Themen der Physik. Forschende der Fakultät für Physik und Astronomie an der Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) geben Schülerinnen und Schülern, Lehrkräften und Interessierten einen Einblick in ihre aktuelle Forschung.

    Teilnehmende brauchen keine speziellen Vorkenntnisse. Im Anschluss an die Vorlesung besteht die Möglichkeit, bei Tee und Kaffee mit den Referenten ins Gespräch zu kommen, Fragen zu stellen und zu diskutieren. Der Vortrag beginnt am 5. Mai 2018 um 10.30 Uhr im Max-Scheer-Hörsaal auf dem Hubland-Campus. Der Eintritt ist frei.

    Gutschein für Touch-Science

    Alle Teilnehmenden erhalten Gutscheine für einen kostenlosen Besuch der interaktiven Wissensausstellung „Touch-Science“. Die verschiedenen Exponate machen naturwissenschaftliche Zusammenhänge begreifbar. Besucher können hier zum Beispiel als Teilchenphysiker Atome aufeinander schießen wie Fußbälle oder mit Lichtgeschwindigkeit auf dem „Einstein-Rad“ fahren.

    Weitere Informationen gibt es auf der Website der Physik.

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