• 24.07.2010
      11:15 Uhr
      alpha-Campus Studium Generale - Lange Nacht der Wissenschaften auf dem Forschungscampus Garching | ARD alpha
       

      Prof. Dr. Theodor Hänsch: Zeit ist das, was eine Uhr misst. Oder? Zeitmessung als Modell wissenschaftlichen Arbeitens

      Samstag, 24.07.10
      11:15 - 11:45 Uhr (30 Min.)
      30 Min.
      Stereo

      Prof. Dr. Theodor Hänsch: Zeit ist das, was eine Uhr misst. Oder? Zeitmessung als Modell wissenschaftlichen Arbeitens

       

      Stab und Besetzung

      Redaktion Birgit Engel

      Das Messen von Intervallen oder ganz allgemein von Zeitspannen eines durch zwei zeitlich getrennte Ereignisse begrenzten Vorgangs nennt man Zeitmessung. Dabei ist das Messergebnis ein Teil oder ein Vielfaches der zugrunde gelegten Zeiteinheit.

      Prinzipiell setzt jede Zeitmessung das Vorhandensein eines zeitlich periodischen Vorgangs voraus. Zum Beispiel in der Natur die Drehung der Erde um ihre Achse oder ihren Umlauf um die Sonne oder die Schwingung eines Pendels oder irgendeines anderen Oszillators. Die Zeitmessung besteht dann im Zählen der Perioden des jeweiligen Vorgangs, und dessen Periodendauer.

      Verbesserte Genauigkeit
      Durch Vergleich voneinander unabhängiger periodischer Vorgänge lässt sich die Genauigkeit der verschiedenen Messverfahren ermitteln. Künstlich erzeugte periodische Vorgänge werden erst in der Neuzeit zur Zeitmessung herangezogen. Das Schwerependel wurde erstmals von Christiaan Huygens zur Gangregelung von Uhren eingesetzt. Pendeluhren erreichten bereits im 18. Jahrhundert Genauigkeiten von etwa 0,1 Sekunden pro Tag und blieben in speziellen Bauformen bis in das 20. Jahrhundert hinein, mit Fehlern von wenigen Sekunden pro Jahr, die genausten Geräte zur Zeithaltung. Übertroffen wurden sie ab Ende der 1920er Jahre durch Uhren, die durch einen Schwingquarz geregelt werden und noch wesentlich höhere Genauigkeiten erreichen.

      Moderne Vorrichtungen zur Zeitmessung
      Heute fragt die Forschung: Gibt es prinzipielle Grenzen für die Genauigkeit von optischen Atomuhren? Könnte man eine Atomuhr für Strahlung im Röntgenbereich bauen? In wieweit kann die präzise Laserspektroskopie von kalten gefangenen Ionen ins extreme Ultraviolett ausgedehnt werden? Schwerpunkt gegenwärtiger Forschung ist die präzise Laserspektroskopie einfacher atomarer Systeme sowie die Quantenphysik ultrakalter Atome.

      Möglichkeiten
      Die Erforschung der Wechselwirkung von Licht mit atomarer Materie öffnet ein faszinierendes Fenster in die mikroskopische Quantenwelt. Laserspektroskopie berührt die Grundlagen der Physik und kann gleichzeitig zu unerwarteten neuen Technologien führen. Viele Jahre lang wurden Laser und optoelektronische Techniken benutzt, um experimentelle Werkzeuge zu erfinden und zu entwickeln, die neue Möglichkeiten für fundamentale Entdeckungen bieten. Dazu zählen unter anderem die präzise Messung von Naturkonstanten über die Laserspektroskopie von atomarem Wasserstoff, und innovative Erfindungen im Bereich der Laserkühlung und kontinuierlich arbeitender Atomlaser.

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      Samstag, 24.07.10
      11:15 - 11:45 Uhr (30 Min.)
      30 Min.
      Stereo

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