Noch kälter als absolut Null: Physiker erschaffen einzigartiges Gas

Kälter als Null Grad Kelvin: Es wird warm

Wissenschaftlern von der Münchener Ludwig-Maximilian-Universität und dem Max-Planck-Institut für Quantenoptik in Garching ist ein eiskalter Coup gelungen: Im Labor haben sie ein atomares Gas erschaffen, das „kälter“ werden kann als der absolute Nullpunkt. Der Clou vom Coup: das Gas weist zwar Minusgrade auf, ist aber trotzdem heißer als alle positiven Temperaturwerte.

Der absolute Nullpunkt liegt in der Physik bei minus 273 Grad Celsius. Das entspricht auf der physikalischen Temperaturskala Null Grad Kelvin. Bei dieser Temperatur herrscht keinerlei Teilchenbewegung – und weil Wärme im Prinzip nichts anderes ist als sich bewegende Teilchen, bedeutet der absolute Stillstand auch den absoluten Nullpunkt.

Den Wissenschaftlern allerdings ist es im Labor gelungen, ein Gas zu erschaffen, dessen Temperatur negative Kelvinwerte annehmen kann (~ minus ein Billionstel Kelvin). Normalerweise erhöht sich beim Erhitzen von Gasen die Bewegungsgeschwindigkeit der Teilchen. Dabei sind aber nur sehr wenige Teilchen sehr schnell und sehr viele Teilchen vergleichsweise langsam (die sogenannte Boltzmann-Verteilung). Bei dem Gas der Wissenschaftler allerdings tritt eine umgekehrte Verteilung auf: Viele Teilchen sind sehr schnell, nur wenige langsam.

„Die umgekehrte Boltzmann-Verteilung ist genau das, was eine negative absolute Temperatur ausmacht“, sagt Physiker Ulrich Schneider. Obwohl das Gas eigentlich kälter sein müsste, ist es wärmer als alle anderen positiven Temperaturen. Die Erklärung: „Die Temperaturskala hört bei unendlich einfach noch nicht auf, sondern springt zu negativen Werten.“

Die Erkenntnisse aus München könnten vor allem für die Kosmologie interessant sein. Denn in dem erschafften Gas stoßen sich die Atome nicht ab, sondern ziehen sich gegenseitig an. Durch den negativen Druck sollte die Atomwolke also eigentlich kollabieren, tut sie aber nicht. Ein Phänomen, das Wissenschaftler auch der dunklen Materie im Weltraum attestieren: Trotz der starken Gravitationskräfte der Materie im Kosmos, zieht sich das Universum nicht zusammen, sondern breitet sich aus.

[LMU München]

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  1. Da liest man jahrelang immer wieder über neue Rekorde sich dem Nullpunkt weiter genähert zu haben, ohne ihn jemals erreichen zu können und nun das…
    übrigens: an der Expansion des Universums ist die Dunkle Energie “schuld”, die Dunkle Materie sorgt für die größere Gravitation, die man allein aus der vorhandenen leuchtenden Materie nicht erklären kann.

  2. >> Der absolute Nullpunkt liegt in der Physik bei minus 273 Grad Celsius.
    >> Das entspricht auf der physikalischen Temperaturskala Null Grad Kelvin.

    Aber Hallo, Herr Wilke … ! “Setzen, sechs” kann man zu IHrer Aussage nur sagen!
    Sind Sie wirklich so unwissend oder hat es für einen Grund so einen “Stuss” zu schreiben?

    (Der absolute Nullpunkt wird als 0 K, also −273,15 °C, festgelegt.)

  3. Es gibt auch “deutsche allwissende Physikpolitiker” die uns allen Ernstes bewogen, den Gasinstallateuren 117% Wirkungsgrad abzukaufen. Bis heute aber ist es mir nicht gelungen, meinen Gaslieferanten zu überreden, im Winter das überschüssige Gas zu bezahlen! Schaadeeee!! lach,lach

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