Abo
  • Services:
Anzeige
Heiße Minusgrade: Bei einer negativen absoluten Temperatur kehrt sich die Energieverteilung im Vergleich zur positiven Temperatur um.
Heiße Minusgrade: Bei einer negativen absoluten Temperatur kehrt sich die Energieverteilung im Vergleich zur positiven Temperatur um. (Bild: LMU, MPQ München)

Wissenschaft: Gas scheint negative Kelvin-Temperatur anzunehmen

Heiße Minusgrade: Bei einer negativen absoluten Temperatur kehrt sich die Energieverteilung im Vergleich zur positiven Temperatur um.
Heiße Minusgrade: Bei einer negativen absoluten Temperatur kehrt sich die Energieverteilung im Vergleich zur positiven Temperatur um. (Bild: LMU, MPQ München)

Unter dem absoluten Nullpunkt wird es heiß: Münchner Forscher haben ein Gas geschaffen, das sich verhält, als habe es eine Temperatur, die unter dem absoluten Nullpunkt liegt. Gleichzeitig ist es unglaublich heiß.

Forschern an der Ludwig-Maximilians-Universität in München und am Max-Planck-Institut für Quantenoptik in Garching ist etwas gelungen, was eigentlich unmöglich ist: Sie haben ein Gas geschaffen, das eine negative Kelvin-Temperatur annimmt.

Eine Temperatur von null Kelvin - minus 273 Grad Celsius - gilt als der absolute Nullpunkt. Bei dieser Temperatur kommen alle Atome zum Stillstand, sie haben also keine Energie.

Anzeige

Wenige Milliardstel Grad unter null Kelvin

Ausgangspunkt für das Experiment war ein Gas, das die Forscher in einer Vakuumkammer auf eine Temperatur von wenigen Milliardstel Kelvin herabgekühlt hatten. Dabei handelt es sich um eine Wolke aus rund hunderttausend Kalium-Atomen. Diese haben die Forscher in optischen Fallen aus Laserstrahlen eingefangen. In diesen Fallen zeigten die Atome ein Verhalten, als ob sie eine Temperatur von wenigen Milliardstel Grad unter null Kelvin hätten.

Grund ist eine Umkehr der Boltzmann-Verteilung. Danach sind Zustände niedriger Energie wahrscheinlicher als solche mit hoher Energie. In einem Gas haben also die meisten Teilchen wenig Energie, bewegen sich also langsam, und nur sehr wenige haben eine hohe Energie und bewegen sich sehr schnell. Den Forschern um Ulrich Schneider und Immanuel Bloch gelang es, dieses Verhältnis umzukehren: In ihrem Gas weisen viele Teilchen eine hohe und nur wenige eine niedrige Energie auf - sprich: Die Mehrzahl der Teilchen bewegt sich schnell.

Kälter ist heißer

"Die umgekehrte Boltzmann-Verteilung ist genau das, was eine negative absolute Temperatur ausmacht, und die haben wir erreicht", erklärt Schneider. Tatsächlich sei das Gas jedoch nicht kälter als null Kelvin, sagt der Forscher. Ganz im Gegenteil: "Es ist sogar heißer als bei jeder beliebigen positiven Temperatur - die Temperaturskala hört bei unendlich einfach noch nicht auf, sondern springt zu negativen Werten." Grund für diesen scheinbaren Widerspruch ist die Definition der absoluten Temperatur, die auch die Energieverteilung einbezieht.

Das Experiment, das die Forscher in der Fachzeitschrift Science beschreiben, könnte für die Kosmologie interessant sein. Das Gas weist nämlich ein ähnliches Verhalten auf wie die dunkle Energie, die für die immer schnellere Ausdehnung des Universums verantwortlich sein soll: In dem Gas ziehen sich die Atome an, statt sich wie üblich abzustoßen. Das bedeutet, die Atomwolke sollte sich eigentlich zusammenziehen und kollabieren - wegen der Schwerkraft wäre das auch beim Universum zu erwarten. Die Atomwolke bleibt jedoch aufgrund ihrer negativen Temperatur erhalten.


eye home zur Startseite
modd 23. Jan 2013

Ja und nein ja für bestimmte fusionstypen muss unter anderem auch das Gas sehr heiss sein...

modd 10. Jan 2013

Wenn man etwas verurteilt, widerlegt oder einfach nur doof findet sollte man sich, um...

modd 10. Jan 2013

wenn sich ein punkt ausdehnt könnte man ganz einfach den durchmesser als referenz nehmen :)

Kwyjibo 09. Jan 2013

Die Temperatur ist nicht über die Boltzmannverteilung definiert, sondern über die...

Mac Jack 08. Jan 2013

Hm... Nun gut, ich habe tatsächlich vergessen, dass wir uns hier in einem...



Anzeige

Stellenmarkt
  1. operational services GmbH & Co. KG, Berlin, Frankfurt, Nürnberg, Zwickau, Dresden
  2. Schaeffler Technologies AG & Co. KG, Nürnberg
  3. CEMA AG, verschiedene Standorte
  4. Enza Zaden Deutschland GmbH & Co. KG, Dannstadt


Anzeige
Blu-ray-Angebote
  1. 27,99€ (Vorbesteller-Preisgarantie)
  2. 1 Monat für 1€

Folgen Sie uns
       


  1. Windows 10

    Fall Creators Update macht Ryzen schneller

  2. Gesundheitskarte

    T-Systems will Konnektor bald ausliefern

  3. Galaxy Tab Active 2

    Samsungs neues Ruggedized-Tablet kommt mit S-Pen

  4. Jaxa

    Japanische Forscher finden riesige Höhle im Mond

  5. Deep Descent

    Aquanox lädt in Tiefsee-Beta

  6. Android-Apps

    Google belohnt Fehlersuche im Play Store

  7. Depublizierung

    7-Tage-Löschfrist für ARD und ZDF im Internet fällt weg

  8. Netzneutralität

    Telekom darf Auflagen zu Stream On länger prüfen

  9. Spielebranche

    Kopf-an-Kopf-Rennen zwischen Pro und X erwartet

  10. Thunderobot ST-Plus im Praxistest

    Da gehe ich doch lieber wieder draußen spielen!



Haben wir etwas übersehen?

E-Mail an news@golem.de


Anzeige
Indiegames-Rundschau: Fantastische Fantasy und das Echo der Doppelgänger
Indiegames-Rundschau
Fantastische Fantasy und das Echo der Doppelgänger
  1. Verlag IGN übernimmt Indiegames-Anbieter Humble Bundle
  2. Indiegames-Rundschau Cyberpunk, Knetmännchen und Kampfsportkünstler
  3. Indiegames-Rundschau Fantasysport, Burgbelagerungen und ein amorpher Blob

Xperia Touch im Test: Sonys coolem Android-Projektor fehlt das Killerfeature
Xperia Touch im Test
Sonys coolem Android-Projektor fehlt das Killerfeature
  1. Roboter Sony lässt Aibo als Alexa-Konkurrenten wieder auferstehen
  2. Sony Xperia XZ1 Compact im Test Alternativlos für Freunde kleiner Smartphones
  3. Sony Xperia XZ1 und XZ1 Compact sind erhältlich

Arktika 1 im Test: Monster-verseuchte Eiszeitschönheit
Arktika 1 im Test
Monster-verseuchte Eiszeitschönheit
  1. TPCast Oculus Rift erhält Funkmodul
  2. Oculus Go Alleine lauffähiges VR-Headset für 200 US-Dollar vorgestellt
  3. Virtual Reality Update bindet Steam-Rift in Oculus Home ein

  1. Re: bei mir genau umgekehrt ...

    dirk_hamm | 04:37

  2. Re: Der naechste aufgekochte Zombie

    bernstein | 03:46

  3. Re: Das wird den privaten Medienkonzeren aber stinken

    mambokurt | 03:30

  4. Re: Ich will möglichst viele Quellen nutzen können!

    mambokurt | 03:25

  5. Re: Edge GUI extrem Langsam seit 1709

    Baertiger1980 | 03:19


  1. 22:38

  2. 18:00

  3. 17:47

  4. 16:54

  5. 16:10

  6. 15:50

  7. 15:05

  8. 14:37


  1. Themen
  2. A
  3. B
  4. C
  5. D
  6. E
  7. F
  8. G
  9. H
  10. I
  11. J
  12. K
  13. L
  14. M
  15. N
  16. O
  17. P
  18. Q
  19. R
  20. S
  21. T
  22. U
  23. V
  24. W
  25. X
  26. Y
  27. Z
  28. #
 
    •  / 
    Zum Artikel