Gedankenlesen durch Schneckenstreicheln
Stärke von zehn Tesla. Der Frosch ist nach dem Flug im Magnetfeld aber nicht magnetischer als zuvor. Das heißt, man kann mit ihm danach nicht den Nordpol bestimmen oder ihn als Kühlschrankmagneten verwenden. Für einen Menschen bräuchte man übrigens ein Feld mit 40 Tesla. Aber das wäre nicht sehr gesund, und außerdem bräuchte man dafür wegen des enormen Stromverbrauchs ein eigenes Kernkraftwerk. In Zeiten von Energiewenden bringt man so ein Experiment niemals durch die Ethikkommission. Obwohl Michael Berry von der University of Bristol, einer der beiden Preisträger und Erfinder des Froschschwebeexperimentes, sich ohne Weiteres für einen Jungfernflug zur Verfügung stellen würde.
Der zweite Preisträger, sein Kollege Andre Geim, dürfte wenig später dann sehr wohl geschwebt sein, nämlich im siebten Himmel. Er bekam nicht nur im Jahr 2000 den Ig Nobel Prize, sondern zehn Jahre danach auch noch den Nur-Nobelpreis, ohne Ig. Gemeinsam mit Konstantin Novoselov für ihre Arbeiten an Graphen.
FACT BOX | Graphen
Graphen, das klingt eher nach Mathematik, nicht nach Physik. Graphen (mit Betonung auf „e“) ist aber ein naher Verwandter des Graphits, des weichen Materials, das wir alle von Bleistiftminen kennen. Eine einzige dieser Lagen im Graphit, die nur ein Kohlenstoffatom dick ist, nennt man Graphen. Um dieses herzustellen, haben Geim und Novoselov eine verblüffend einfache Methode entwickelt. Sie lösten das Graphen von einem Stück Graphit ab, mithilfe eines ziemlich gewöhnlichen Klebebands. Und zwar schon zu einer Zeit, als noch niemand glaubte, dass Materialien mit einer Dicke von lediglich einer einzigen Atomschicht stabil sein können. Das kann im Prinzip jeder bei sich zu Hause auch machen. Man schreibt mit einem Bleistift auf ein Blatt Papier. Dann drückt man mit der Klebefläche eines Post-its auf die Bleistiftspuren, entfernt das Post-it wieder, und hat Graphen. Dafür bekommt man aber keinen Nobelpreis, denn die große Leistung bestünde darin, das Graphen auch wieder vom Klebestreifen herunterzubekommen.
Graphen ist eine Million Mal dünner als ein Blatt Papier, härter als Diamant und hat die höchste Reißfestigkeit, die je ermittelt wurde. Das könnte zu Transistoren führen, die wesentlich schneller arbeiten als die aus Silizium. Und Weltraumingenieure träumen bereits davon, dass man mithilfe der fantastischen Eigenschaften von Graphen vielleicht sogar den sagenumwobenen Weltraumlift weiterentwickeln könnte, der es ermöglichen soll, ganz ohne Rakete mit einem Aufzug ins All zu kommen.
Momentan gibt es dabei noch viele ungelöste Probleme, unter anderem das, aus welchem Material das Band bestehen soll, an dem sich der Lift in den Weltraum hinaufhantelt. Dieses Band muss nämlich extrem hohe Belastungen aushalten, darf aber nicht zu schwer sein, und Graphen könnte das eines Tages schaffen.
Ein Quantum Frosch
Im Märchen vom Froschkönig kann der Frosch zwar nicht schweben, aber kurze Zeit fliegen. Nachdem die Prinzessin nicht mehr mit ihm schmusen will, knallt sie ihn wutentbrannt, angeekelt und lautstark an die Wand. Warum macht sie das? Weil sie stärker ist. Der Frosch ist in der Erzählung nicht giftig wie seine Artgenossen, die Pfeilfrösche, und muss deshalb die Reise gegen die Raumgrenze aka Mauer antreten. (Wenn der Name nicht schon anderwärtig besetzt wäre, könnte man fast von einer Geräuschprinzessin * sprechen.) Im Märchen geschieht das Märchenhafte, der Frosch verschwindet und es erscheint ein wunderschöner Prinz. Typisch Märchen? Von wegen. So etwas kann jederzeit überall passieren, wenn man einen Frosch gegen die Wand wirft. Man muss sich nur in Quantenphysik auskennen und dem Frosch ehrlicherweise vor dem Wurf sagen, dass die Wahrscheinlichkeit, dass sich das Märchen wiederholt, extrem gering ist. Wie soll das gehen?
Mithilfe des Tunneleffektes. Bevor wir zum Tunneleffekt kommen, machen wir einen Crashkurs in Quantenmechanik, damit Sie den Tunneleffekt verstehen können. ** Es ist nicht sehr schwer, aber aufpassen muss man trotzdem. Setzen Sie sich gerade hin, das ist angeblich gut für die Wirbelsäule.
Also, erste Frage: Wo sind Sie? Würden Sie mit „hier“ antworten, wäre das wie die Antwort eines Mathematikers: Richtig, aber niemand kann damit was anfangen. Was wäre physikalisch korrekt?
In der sichtbaren Welt kann man ganz genau sagen, wo Sie sich befinden. In der submikroskopischen Welt aber ist das nicht möglich. Nehmen wir an, Sie sind
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