Einstein, Quantenspuk und die Weltformel (German Edition)

merkwürdigen Eigenschaften bezeichnet, die Materialien in dieser Temperaturregion annehmen können. Beispielsweise Supraleitfähigkeit.
    Die Supraleitfähigkeit ist ein physikalischer Effekt, dessen Nutzung der Menschheit in Zukunft gewaltige Fortschritte im Energie- und Technologiebereich ermöglichen könnte. Bei extremer Kälte können Supraleiter elektrischen Strom ohne Energieverlust transportieren und speichern, da der elektrische Widerstand (der beispielsweise zur Wärmeentwicklung führt) ab einer kritischen Temperatur auf einmal verschwindet. Der Traum jedes Energiekonzerns, Umweltschützers und Anhängers portabler Multimediageräte. Denn bisher war es unmöglich, Strom verlustfrei durch die Hochspannungsleitungen zu leiten oder gar zu speichern. Akkus und Batterien liefern Notebooks und MP3-Playern zwar elektrischen Strom. Dieser entsteht allerdings aus chemischen Reaktionen und ist nicht als „elektrischer Strom“ gespeichert. Die Erforschung der Supraleitfähigkeit könnte den Traum einer echten „Strombatterie“ oder verlustfreien Stromtransports dereinst Realität werden lassen.
    53 Allerdings ist der Nullpunkt immer noch unerreichbar weit entfernt, denn jede weitere Annäherung an den Nullpunkt benötigt immer mehr Aufwand, ähnlich wie jede Beschleunigung hin zur Lichtgeschwindigkeit immer mehr Energie benötigt.
    Das Problem besteht darin, dass die Stoffe erst bei sehr tiefen Temperaturen supraleitend werden. Blei oder Wolfram (aus dem etwa die Drähte herkömmlicher Glühbirnen bestehen) entwickeln Supraleiteigenschaften sehr sprunghaft nahe am absoluten Nullpunkt. Die Sprungtemperatur 54 von Blei liegt bei rund 7 Kelvin, jene von Wolfram bei deutlich unter einem Kelvin. Das ist auch der Grund, weshalb Supraleiter im Alltag bisher ein eher zurückhaltendes Dasein fristen. Eine hundert Kilometer lange Hochspannungsleitung auf über minus 270 Grad Celsius zu kühlen ist keine einfache Angelegenheit. Dafür erfreuen sich Supraleiter in der Forschung regen Interessens. Sie eigenen sich hervorragend zur Erzeugung starker Magnetfelder und werden beispielsweise im LHCTeilchenbeschleuniger am CERN in Genf eingesetzt. In den letzten Jahren wurden vermehrt Hochtemperatursupraleiter entdeckt, also Supraleiter, die auch bei relativ geringer Kühlung den inneren elektrischen Widerstand verlieren. Deren Temperatur lag zwar immer noch bei rund minus 155 Grad Celsius. Es besteht aber durchaus Hoffnung, dass dereinst Supraleiter entdeckt werden, die allenfalls sogar bei Zimmertemperatur ihre Wirkung entfalten. Das wäre ein gewaltiger technischer Fortschritt. Fortan könnte elektrischer Strom quasi verlustfrei transportiert und gespeichert werden. Ob es aber Materialien gibt, die in diesen hohen Temperaturbereichen supraleitend werden, weiss niemand. Die Theorie ist in der Erklärung dieses Phänomens noch recht unschlüssig, weshalb sich gegenwärtig keine mögliche Höchstgrenze für Supraleitereigenschaften bestimmten lässt.
    54 Man spricht von „Sprungtemperatur“, da die Stoffe ab einer bestimmten Temperatur plötzlich den elektrischen Widerstand verlieren und dadurch supraleitend werden.
    In den letzten Jahren sind immer wieder spektakuläre Berichte aufgetaucht, in denen Supraleitern eine anti-gravitative Wirkung nachgesagt wurde. Mit Supraleitern soll es demnach möglich sein, die Gravitation abzuschotten und damit Anziehungskraft und Raumzeitkrümmungen ein Schnippchen zu schlagen. Falls sich diese nicht unumstrittenen Berichte bestätigen sollten und die Experimente tatsächlich reproduziert werden könnten, wäre dies eine absolute Sensation. Bisher ist kein Mechanismus bekannt, der die Gravitation abschotten könnte. Die Gravitation ist die einzige der vier bekannten Grundkräfte der Natur, die sich nicht abschotten lässt. Weder mit einer beliebig dicken Stahlplatte noch mit einem ganzen Stern (durch dessen Masse würde das Gravitationsfeld zusätzlich verstärkt). Die Gravitation ist in der vierdimensionalen Raumzeit nicht zu bändigen. Ausser mit schnell rotierenden Supraleitern, wie einige Forscher behaupten. Der Beweis dafür steht allerdings ebenso aus wie eine schlüssige physikalische Erklärung.
    Bei Experimenten sehr gut bestätigt hat sich andererseits das bereits in den 20er Jahren vorhergesagte „Bose-Einstein-Kondensat“. Bei Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt fallen einige Teilchen in einen extremen Aggregatzustand, in dem sie nicht mehr voneinander zu unterscheiden sind.