Nanotechnologie © NASA

Gruppendynamik bei Atomen enthüllt
Forscher beobachten erstmals die kollektive Lamb-Verschiebung
Eine Gruppe gleicher Atome verhält sich bei Einstrahlung von Licht anders als ein Einzelatom. Gemeinsam leuchten die Atome in längerwelligerem Licht als das ein einzelnes Atom tun würde. Dieser Effekt – kollektive Lamb-Verschiebung genannt – konnte jetzt erstmals von Forschern nachgewiesen werden. Sie belegten damit ein Phänomen, der vor mehr als 35 Jahren theoretisch vorhergesagt wurde.

Die Wissenschaftler um Ralf Röhlsberger vom Forschungszentrum DESY, vom ESRF in Grenoble und der Universität Leuven berichten über die Ergebnisse ihres Experiments in der aktuellen Ausgabe der Zeitschrift „Science“.

Lamb-Verschiebung
Die Lamb-Verschiebung – oder Lamb-Shift – ist eine kleine Änderung der Schwingungsfrequenz von Elektronen im Atom. Sie wird sichtbar, wenn man Atome mit Licht zum Leuchten anregt. Die Frequenzverschiebung entsteht dadurch, dass das angeregte Atom sein Licht erst einige Male abstrahlt und wieder selbst absorbiert bevor es in seinen Grundzustand zurückkehrt. Die Entdeckung der Lamb-Verschiebung im Wasserstoff gab 1947 den Anstoß zur Entwicklung der Quantenelektrodynamik (QED) als einheitlicher Theorie der Wechselwirkung zwischen Licht und Materie. Für seine Entdeckung erhielt der Physiker Willis Lamb 1955 den Nobelpreis.

Wird nun ein Ensemble von vielen identischen Atomen zum Leuchten angeregt, so ist es möglich, dass das emittierte Licht eines Atoms nicht nur von sich selbst sondern auch von einem anderen Atom innerhalb der Gruppe absorbiert und wieder abgestrahlt werden kann. So ist das Licht, das von diesen Atomen ausgesendet wird, energieärmer und somit deutlich ins Rote verschoben im Vergleich zur Abstrahlung eines einzelnen Atoms.

Neue Messmethode entwickelt
Für ihre Experimente entwickelten die Wissenschaftler um Röhlsberger nun eine neue Messmethode: Sie platzierten ein Ensemble von Eisen-57-Atomen zwischen zwei nur wenige Nanometer voneinander entfernte Platinspiegel und bestrahlten die Anordnung mit Röntgenstrahlung. Auf diese Weise konnten sie tatsächlich die vorhergesagte kollektive Frequenzverschiebung messen, obwohl man lange Zeit glaubte, dass die Atome dafür nicht weiter als eine Lichtwellenlänge voneinander entfernt sein dürften.

Die Forschergruppe machte sich zunutze, dass die Strahlung der Eisen-57-Atome zwischen den Platinspiegeln enorm verstärkt wird, so dass die kollektive Lamb-Verschiebung deutlich sichtbar wird. Mit Hilfe der Mößbauerspektroskopie konnte die Verschiebung sehr genau bestimmt werden. Die gemessenen Werte stehen in perfekter Ãœbereinstimmung mit den theoretischen Vorhersagen, so die Forscher.

Atomares Ensemble
Die Experimentiermethode eröffnet nach ihren Angaben außerdem neue Möglichkeiten, kollektive Effekte bei der Wechselwirkung von Licht und Materie zu studieren. So wiesen die Wissenschaftler nach, dass das Licht des untersuchten atomaren Ensembles fast 100-mal schneller emittiert wurde als von einem einzelnen Atom – dieser Effekt wird Superradianz genannt.

Die Superradianz ermöglicht einen sehr effizienten Ãœbertrag von Lichtenergie in Materie und kann beispielsweise bei der Entwicklung neuartiger Bauelemente zur Nutzung der Sonnenenergie oder der Entwicklung von ultraschnellen Prozessoren für die optische Datenverarbeitung eine wichtige Rolle spielen.

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Winzige Wurmlöcher könnten demnächst in die Raumzeit gebohrt werden

Zeitreisen lassen sich vielleicht bald im Labor bewerkstelligen – im Teilchenbeschleuniger LHC. Denn beim Zusammenstoß energiereicher Protonen könnten dort Zeitschleifen und Tunnel durch die Dimensionen entstehen, so spekulieren Physiker. Das Gewebe von Ursache und Wirkung, das scheinbar die Welt zusammenhält, würde dann löchrig oder aber völlig neu geknüpft – und eine Theorie von Stephen Hawking wäre widerlegt.

“Wo bleiben denn die Touristen aus der Zukunft, wenn Zeitmaschinen möglich sind?” fragte Stephen Hawking einmal scherzhaft. “Sie sollten uns doch längst besucht haben, um unser drolliges altmodisches Leben neugierig zu betrachten und unsere Streitigkeiten zu beenden.” Mit den “Streitigkeiten” meinte der berühmte britische Physiker die wissenschaftlichen Diskussionen darüber, ob Zeitreisen möglich sind oder aber den Naturgesetzen widersprechen. Letzteres glaubt Hawking, und hat eine “Vermutung zum Schutz der Zeitordnung” formuliert: Zeitmaschinen könnten nicht gebaut werden oder von selbst entstehen – und wenn doch, würden Quantengravitationseffekte sie sofort wieder zerstören.

Seither haben Physiker zwar einige Beispiele berechnet, die die Vermutung bestätigen, aber ein Nachweis, dass sie allgemeingültig ist, steht noch aus. Doch nun lässt sich Hawkings Hypothese bald im Experiment überprüfen. Denn vielleicht ist der Weg zu einer funktionierenden Zeitmaschine gar nicht mehr weit. Darüber berichtet Rüdiger Vaas, Physik-Redakteur der populären Monatszeitschrift bild der wissenschaft, in seinem eben erschienenen Buch “Tunnel durch Raum und Zeit” (Kosmos Verlag).

Die erste irdische Zeitmaschine könnte in Genf entstehen. Dort ist am Europäischen Kernforschungszentrum CERN seit November 2009 der Large Hadron Collider (LHC) in Betrieb, der größte Teilchenbeschleuniger der Welt. In einem unterirdischen Tunnel, 27 Kilometer im Umfang, kreisen Protonen mit fast Lichtgeschwindigkeit und kollidieren an ausgewählten Orten – inmitten von hochgezüchteten Detektoren, jeder so groß wie ein Mehrfamilienhaus. Dabei werden so hohe Energien an einem winzigen Ort entfesselt, dass die Materie einen Augenblick lang in Zustände versetzt wird, wie sie weniger als eine Milliardstel Sekunde nach dem Urknall herrschten – überall im Weltraum.

Dass der LHC könnte als Fabrik für Miniaturzeitmaschinen fungieren könnte, ist eine Idee von Igor Volovich und Irina Aref’eva. Die beiden Wissenschaftler am Steklov-Mathematik-Institut in Moskau haben ausgerechnet, dass der LHC unter speziellen Umständen winzige Wurmlöcher bohren könnte, die dann vielleicht eine Schleife in die Zeit biegen würden. Das klingt sehr spekulativ, ist jedoch eine faszinierende Möglichkeit, die den bekannten Naturgesetzen nicht widerspricht.

Jedes Teilchen, das im LHC zirkuliert, erzeugt eine Art Stoßfront in der Raumzeit, eine Gravitationswelle. Sie macht sich als ein extrem schwaches Vibrieren der Grundfesten des Alls bemerkbar. Wenn zwei solcher Wellenfronten auf eine bestimmte Weise zusammentreffen, reißen sie ein winziges Loch in die Raumzeit, ein sogenanntes Wurmloch.
Unter normalen Umständen ist dies nicht möglich, denn dazu wären Energien nötig, die ein Billiardenfaches über der Leistungsfähigkeit des LHC liegen. Doch Physiker haben entdeckt, dass solche Effekte schon bei wesentlich niedrigeren Energien auftauchen können, wenn zusätzliche Dimensionen neben den drei bekannten (Höhe, Breite, Tiefe) existieren.

Im Rahmen der Stringtheorie, die Stephen Hawking für den besten Kandidaten einer “Weltformel” zur einheitlichen Beschreibungen aller Elementarteilchen und Naturkräfte hält, werden solche Extradimensionen tatsächlich vorausgesagt. Wenn mindestens zwei dieser Miniaturdimensionen “groß” sind – vielleicht ein Tausendstel Millimeter – reicht die Energie im LHC aus, um Schwarzen Minilöcher zu erzeugen – oder deren Verwandte, die Wurmlöcher. “Mini” ist hier wirklich mini: etwa ein Billiardstel Millimeter im Durchmesser.

Volovich und Aref’eva haben nun berechnet, dass die Chancen für die Entstehung eines Schwarzen Minilochs – das aufgrund eines von Stephen Hawking berechneten Effekts sofort wieder zerstrahlen würde – und eines Wurmlochs gleich groß sind, zumindest unter den Bedingungen im LHC. Wurmlöcher könnten mehrfach in jeder Sekunde in die Raumzeit gestanzt werden, wenn der Beschleuniger auf Hochtouren läuft.
Nichts davo
n bedeutet allerdings, dass bereits zur nächsten Silvester-Feier Spritztouren durch die Zeit möglich sind. Mehrere Probleme stellen sich dem in den Weg, wie Rüdiger Vaas in seinem Buch erläutert.

Erstens wären die Wurmlöcher so winzig, dass nur Elementarteilchen durch die Raumzeit-Tunnel flitzen könnten. Und um dies nachzuweisen, müssten die Physiker messen, dass die Energiebilanz im LHC nicht aufgeht – die fehlende Energie würde mit den Teilchen verschwinden, die buchstäblich in den Detektoren des Ringbeschleunigers abtauchen. Dann wäre eine Mini-Zeitmaschine Realität.

Zweitens: Für den praktischen Gebrauch müssten die Wurmlöcher allerdings stabil sein, sie dürften sich nicht sofort wieder schließen. Dies lässt sich nur verhindern, wenn ihr Schlund durch exotische Materie oder Energie versteift wird, die einen “Gegendruck” ausübt. Tatsächlich scheint das Vakuum einiges an solcher antigravitativer Qualität zu besitzen, wie Astronomen entdeckt haben: Ãœber zwei Drittel der Gesamtenergie des Universums entfällt auf eine mysteriöse Dunkle Energie, die die Ausdehnung des Weltraums zwischen den Galaxienhaufen messbar beschleunigt. Wenn die Dunkle Energie bestimmte Eigenschaften hat und in der richtigen “Dosis” durch das Wurmloch zieht, könnte dieses sogar groß und damit für Menschen passierbar werden. Also doch ein Silvester-Ausflug nicht ins neue Jahr, sondern zur Abwechslung in ein anderes Zeitalter?

Allerdings gibt es noch eine dritte Schwierigkeit: Selbst ein offenes, stabiles Wurmloch kann nur als Zeitmaschine fungieren, wenn die Zeit an den beiden Schlünden verschieden schnell abläuft. Das ist möglich, wenn sich beispielsweise eine starke Schwerkraftquelle in der Nähe eines Schlunds befindet, etwa ein Schwarzes Loch, oder sich der Schlund fast lichtschnell bewegt. Eine makroskopische Zeitmaschine werden die Physiker mit dem LHC also beim besten Willen nicht zustande bringen.

Doch wer weiß, vielleicht kommt ja unerwartete Hilfe aus dem All? Wurmloch-Zeitmaschinen haben die Eigenschaft, dass man mit ihnen nur zu dem Zeitpunkt zurück in die Vergangenheit reisen kann, an dem die Wurmlöcher erstmals entstanden sind und eine Zeitdifferenz an ihren Schlünden aufgetreten ist. Wer auf Dinosaurier-Jagd gehen möchte, braucht also nicht beim LHC vorstellig zu werden. Allerdings könnte eine außerirdische Superzivilisation der Zukunft von den LHC-Forschungen erfahren. Und beschließen, den denkwürdigen Moment eines ersten Wurmlochs auf Erden aus geschichtswissenschaftlichen oder rein touristischen Gründen in Augenschein zu nehmen. Wenn sie das andere Ende des Wurmlochs entsprechend manipulieren, von uns aus in der Zukunft gesehen, tauchen sie vielleicht schon bald in Genf auf. Vielleicht sollten sich die Angestellten in der Touristeninformation der Stadt auf solche weit gereisten Besucher schon einmal vorbereiten.

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Mr. Braden, kann die Wissenschaft wirklich die Realität des Geistes beweisen?

Die Quantenphysik zeigt uns eindeutig, dass die Teilchen, aus denen wir bestehen, unmittelbar miteinander kommunizieren können, an zwei Orten gleichzeitig sein und sowohl in der Vergangenheit als auch in der Zukunft sein können. Nun gibt es immer mehr Belege, dass diese Gesetze der Quantenwelt auch in unserer normalen Alltagswelt gültig sind. Erstmals beweisen moderne Experimente, was die alten Mystiker schon immer gesagt haben: Wir können mit unseren Gedanken die DNA und überhaupt Materie verändern. Damit sind wir mit Schöpfer des Universums. Wenn das nicht revolutionär ist…

Alte Weisheitstraditionen sprachen auch von der Kraft unseres Herzens. Haben unsere Herzensgefühle also eine stärkere Wirkung als unsere Gedanken?

Ja. Eine der wichtigsten Entdeckungen des späten 20. Jahrhunderts ist meiner Meinung nach die Tatsache, dass das menschliche Herz viel mehr tut, als nur das Blut im Körper zu pumpen. Wir wissen heute, dass es eine so genannte “Herz-Intelligenz” gibt, die ungeheure Auswirkungen hat. Das Gehirn erzeugt elektrische und magnetische Felder, doch durch das Herz entstehen Felder, die elektrisch bis zu 100 Mal stärker und magnetisch über 5000 Mal stärker sind als die des Gehirns. Das könnte erklären, warum wir Heilung eher durch Fühlen als durch Denken erreichen.

Kann man diese Energie des Herzens messen?

Forschungen haben gezeigt, dass unser Herz ein Energiefeld erzeugt, das bis weit außerhalb des Körpers reicht. Es nennt sich Torus und sieht aus wie ein Donut, also ein breiter Ring um unseren Körper mit einem Durchmesser zwischen eineinhalb und zweieinhalb Metern. Es deutet jedoch einiges darauf hin, dass dieses Energiefeld viel größer ist und über einige Kilometer hinausreicht.

Sollen wir also am besten nur noch fühlen, nicht denken?

Nein, es ist damit nur gemeint, dass unsere Gedanken und Wünsche dann eine viel größere Wirkung entfalten können, wenn wir an sie glauben, wenn wir von ganzem Herzen davon überzeugt sind und sie mit Liebe denken. Wenn wir etwas in unserem Herzen fühlen, werden diese Gefühle in entsprechende Muster elektrischer und magnetischer Energie übersetzt. Diese Energie interagiert mit der Seele des Körpers und den Atomen, aus denen die Welt besteht.

Gefühle haben also eine starke Wirkung

Eindeutig! Unser Herz ist der kraftvollste elektrische und magnetische Generator des Körpers. Es scheint dazu geschaffen, Felder zu erzeugen, die mit dem Material interagieren, aus dem unsere Welt besteht: mit den elektromagnetischen Feldern der Atome. Wir beeinflussen mit unseren Gefühlen – Liebe, Mitgefühl, Vergebung, Verständnis, aber auch Wut, Eifersucht, Hass und Zorn – die Welt und unser Umfeld möglicherweise über viele Kilometer hinweg.

Dass Gedanken und Gefühle auch unsere DNA beeinflussen und verändern können, bewies in letzter Zeit die Epigenetik. Der Biologe Bruce Lipton hat maßgeblich für die Verbreitung dieses Wissens gesorgt und spricht auch im Film über seine Erkenntnisse. Nun scheinen wir aber auch mit unserer DNA selbst unsere Umwelt beeinflussen zu können. Woher kommt dieses Wissen?

Der russische Physiker Vladimir Poponin führte in den frühen 1990ern eine Reihe berühmter Experimente dazu durch. Er brachte menschliche DNA in einer geschlossenen Röhre mit Photonen zusammen – kleine Partikel, aus denen die Atome bestehen. Das Ergebnis: Photonen ändern ihre Anordnung in Gegenwart menschlicher DNA!

Wir sind also auf vielerlei Weise mit unserer Welt verbunden…

Emotionen, Ãœberzeugungen, Gefühle unseres Herzens ändern die Struktur der DNA und ihre Organisation in den Zellen. Die DNA beeinflusst wiederum den Stoff, aus dem die Welt besteht. So wird die Verbindung zwischen der Welt unserer Gefühle und der physischen Realität mit der westlichen Denkweise nachvollziehbar. In vielen alten und indigenen Traditionen ging man immer von dieser Verbindung aus und verlangte dafür keine Beweise. Es war einfach klar: Es gibt die Verbindung, und man richtet sein Leben danach aus.

Warum sind diese Erkenntnisse in unserer Wissenschaft und Gesellschaft noch so wenig Thema?

Das vielleicht das größte Hindernis bei uns im Westen ist, dass es sich um eine auf Logik und Technologie basierende Gesellschaft handelt. Gefühle, Intuition und Glaube werden abgewertet.

Können wissenschaftliche Beweise diese einseitige Sichtweise verändern?

Die Wissenschaft ist gut, aber sie wird die Probleme nicht lösen. Ich glaube, wir müssen zurück zur Intuition und zum Gefühl, und beides mit dem verbinden, was unser Kopf und die Wissenschaft für wahr halten. So wird die Wissenschaft belebt. So werden wir nicht nur überleben, sondern über uns selbst hinauswachsen, um der größten Herausforderung in der Geschichte der Menschheit gewachsen zu sein. Dabei empfinden wir hoffentlich viel Freude. Wir erkennen dann, dass wir wertvolle, sehr mächtige Wesen sind. Sobald wir davon aus tiefstem Herzen überzeugt sind, wirken die Schrecken erregendsten Dinge im Leben plötzlich ganz anders. Dann erkennen wir die Wahrheit über uns selbst!

Interview mit Pierre Franckh über seinen Film “Das Gesetz der Resonanz”

Pierre Franckh, wie entstand die Idee zu diesem Film?

Durch die neuesten Erkenntnisse der Quantenphysik, der Quantentechnologie, der modernen Mathematik und der Epigenetik tritt immer deutlicher zutage, dass es stets die Kraft der menschlichen Ãœberzeugungsmuster ist, die uns zu dem werden lässt, was wir zu sein glauben: von der Gesundheit bis zur Krankheit, von der Immunabwehr bis zu unserem Hormonhaushalt, von unseren Selbstheilungskräften bis zu unsere Glücksfähigkeit. Als ich bei der Arbeit am Buch immer mehr faszinierende Belege dafür fand, wollte ich wissen, welche Antworten die Wissenschaftler selbst für diese Erkenntnisse haben. Wir begannen mit den Interviews – und hatten am Ende ca. 13 Stunden Material. Ich wollte einen Film machen, der dieses Wissen erlebbar macht. Für mich persönlich war es darüber hinaus eine schöne Erfahrung, da ich ja ursprünglich aus der Filmwelt komme: Ich bin Schauspieler, Regisseur und Moderator. Dass ich nun mit diesen Fähigkeiten meinem Herzensthema widmen kann, macht mich glücklich.

Was ist das „Gesetz der Resonanz“?

Es besagt, dass alles im Universum über Schwingung miteinander kommuniziert. Alle Dinge und Lebewesen in der uns bekannten Welt besitzen eine Eigenschwingung. Auch alle Organe und Zellen unseres Körpers. Ebenso die Materie.

Und auch unsere Gedanken?

Absolut. Wir ziehen mit unseren Gedanken Möglichkeiten, Situationen und Menschen an, die damit in Resonanz gehen.

Bewusst oder unbewusst?

Beides. Wir denken ständig. Ob wir wollen oder nicht. Jeder von uns hat pro Tag bis zu 60.000 Gedanken. 72 Prozent davon sind flüchtig und unbedeutend, und haben dennoch eine Wirkung auf uns selbst. 25 Prozent sind destruktive Gedanken, die uns und anderen schaden. Und nur drei Prozent davon sind positiv! Drei Prozent sind aufbauende und hilfreiche Gedanken, die uns und anderen nutzen. Jeder einzelne Gedanke davon ist pure Energie, die wir aussenden.

Entscheidend ist aber nun wohl auch, WIE wir denken. Am Besten, so sagen uns neue Erkenntnisse, sollten wir „mit dem Herzen denken“. Wie ist das gemeint?

Faszinierende Belege zeigen, dass unser Herz wie ein elektromagnetischer Generator eine enorme Ausstrahlung hat. Dieses Feld kann sogar gemessen werden – es hat in etwas die Form eines Donut, man nennt es „Torus“. Gregg Braden erläutert im Film diese faszinierenden Forschungen. Wenn ich wirklich aus ganzem Herzen etwas wünsche, hat es eine ungleich stärkere Wirkung. Sollen unsere Wünsche also in Erfüllung gehen, müssen wir stets von der Verwirklichung unserer Wünsche überzeugt sein.

Aber nicht nur unsere Gedanken und Wünsche haben eine Wirkung auf unsere Umwelt, sondern auch die DNA?

Bei Untersuchungen an der russischen Wirtschaftsakademie unter Leitung von Vladimir Poponin und Peter Gariaev Mitte der 1990er Jahre konnte beobachtet werden, dass menschliche DNA unter Laborbedingungen den Stoff, aus dem die Atome bestehen – kleine Partikel namens Photonen – direkt beeinflusst. In dieser Versuchsreihe entfernten sie aus einer Röhre alle Luft, um ein Vakuum zu erzeugen. Inzwischen weiß man, dass selbst in einem Vakuum niemals absolute Leere herrscht – Prof. Laszlo spricht im Film darüber. In jedem anscheinend noch so leeren Raum verbleiben Photonen, die man mit speziellen Instrumenten relativ genau messen kann. Im Poponins Versuch verteilten sich die Photonen zunächst wie angenommen im Vakuum der Röhre in ziemlich ungeordneter Weise. Im nächsten Schritt gab man nun eine Probe menschlicher DNA in die Röhre. Und nun geschah etwas vollkommen Ãœberraschendes: Die Teilchen ordneten sich in Anwesenheit der DNA anders an. Die DNA hatte einen direkten Einfluss auf die Photonen. Sie formte, wie durch eine unsichtbare Kraft, die Photonen in der Röhre zu regelmäßigen Mustern. In der konventionellen Physik war so etwas bisher nie beobachtet worden. Die Photonen taten also etwas, für das man zunächst keine Erklärung besaß.

Unser Körper hat also auch eine Wirkung auf unsere Umwelt.

Eigentlich wäre dies schon aufregend genug. Aber was nun folgte, war schlichtweg revolutionär. Als man die DNA wieder aus der Röhre nahm, verhielten sich Photonen so, als wäre die DNA noch immer anwesend. Sie verblieben in ihrer geordneten Verteilung. Die Photonen und die DNA waren noch immer miteinander verbunden, obwohl man sie physisch voneinander entfernt hatte. Sie schienen über ein Feld miteinander verbunden zu sein!

Wie ist das möglich?

Es heißt ja, dass man die Funktion von mindestens 95 Prozent der DNA noch nicht kennt, deswegen wird sie oft „Junk-DNA“ genannt. Poponin und andere Wissenschaftler sind aber der Ansicht, dass diese 95 Prozent im Wesentlichen zur Kommunikation mit anderen benötigt werden. Unabhängig davon entdeckte Professor Fritz A. Popp, dass ein großer Teil dieser Kommunikation durch Licht stattfindet, durch sogenannte Biophotonen. Wir senden also nicht nur durch unser Herz und unser Gehirn, sondern auch durch unsere DNA Informationen in die Welt. Es ist also wahr: Wie sind mit Schöpfer unseres Universums!

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