Technologie

Untergrund Laser soll die Bedingungen des Druck innerhalb eines Planeten simulieren

Ein 3,4 Kilometer langer Tunnel wird in drei Jahren Hamburg mit der schleswig-holsteinischen Stadt Schenefeld verbinden. Der unterirdische Tunnel ist jedoch nicht Teil eines Verkehrsprojekts sondern eines Forschungsprojekts. Hier wird der erste Röntgen-Freie-Elektronen-Laser der Welt, der European XFEL, entstehen. Das rund eine Milliarde Teure Projekt soll bis 2014 fertiggestellt sein und Forschern wichtige Fakten über den Aufbau komplexer Biomoleküle und die Entstehung von sogenannter warmer dichter Materie liefern. Diese bleiben nur unter extrem hohen Druck innerhalb von Planeten oder Gasplaneten wie Saturn oder Jupiter stabil. Mit dem Laser soll es möglich sein, diese Bedingungen zu simulieren.

Jedoch haben die Wissenschaftler nur einen kurzen Zeitraum in dem sie ihre Experimente durchführen können. „Leichte Elemente wie Kohlenstoff oder auch Aluminium wechseln sofort den Aggregatzustand von fest in gasförmig, wenn man ihre Temperatur auf der Erde auf mehrere zehntausend Grad erhöht“, erklärt Dr. Ulf Zastrau von der Friedrich-Schiller-Universität Jena, der als einer der Ersten den Laser benutzen wird, um warme dichte Materie zu erforschen. Das beschossene, ein Kubikmillimeter große Aluminiumobjekt würde nur eine Femtosekunde (0,000 000 000 000 001) Sekunden) in diesen Zustand verweilen. Zastrau hat nur diesen kurzen Augenblick um seine Experimente oder Messungen durchzuführen und erhofft sich, mehr über diesen besonderen Zustand zu erfahren. In Zukunft könnten die gewonnen Erkenntnisse helfen, neue Methoden der Energiegewinnung aus der Fusion von Teilchen zu ergründen. Außerdem könnte man mit den Röntgenblitzen des Lasers atomare Details von Viren erkennen, die molekulare Zusammensetzung von Zellen entschlüsseln, dreidimensionale Aufnahmen aus dem Nanokosmos machen und chemische Reaktionen filmen.

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