Physik: Eine Quanten-Stoppuhr misst die Zeit wie keine Uhr zuvor
In der Physik und Chemie müssen immer wieder extrem schnell ablaufende Prozesse sehr genau vermessen werden, etwa wenn es darum geht, was passiert, wenn UV-Strahlung von Sonnencreme absorbiert wird.(öffnet im neuen Fenster) Herkömmliche Zeitmessung kommt da leicht an ihre Grenzen. Rydberg-Atome können mit Femtosekundenlasern und etwas Quantenphysik als eine Art Stoppuhr dienen,(öffnet im neuen Fenster) wie eine Forschungsgruppe aus Schweden, Estland und Indien gezeigt hat. Sie können bei der Vermessung von extrem schnellen chemischen Vorgängen innerhalb von Molekülen auf 8 Femtosekunden genaue Zeitangaben liefern, die nicht von Instrumentenfehlern verfälscht werden können.
Seit dem Mittelalter funktioniert fast jede moderne Uhr nach dem gleichen Prinzip: Ein Pendel, eine Feder, ein Quarzkristall oder ein anderes physikalisches Objekt wird in regelmäßige Schwingung versetzt. Anschließend wird jede einzelne Schwingung gezählt, um die vergangene Zeit zu messen. Wenn der Mechanismus falsch zählt oder die Zählung unterbrochen wird, ist die Zeit falsch und die genaue Messung unwiederbringlich verloren. Aber die Physik liefert auch andere Wege der Zeitmessung.