Blitzschnell und höllisch heiß

Kosmische Strahlenfeuer und moderne Flachbildschirme zählen zu den Themen, über die rund 300 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler vom 18. bis 21. März 2002 in Bochum diskutieren werden. Bei einer Frühjahrstagung der Deutschen Physikalischen Gesellschaft (DPG) an der Ruhr-Universität stehen mit Plasma- und Kurzzeitphysik zum einen heiße Gase - so genannte Plasmen - zum anderen ultraschnelle Prozesse im Mittelpunkt. Einblick in Experimente an Bord der Internationalen Raumstation ISS gibt am 20. März ein öffentlicher Abendvortrag.

Fest, flüssig, gasförmig - diese Zustände der Materie sind wohl vertraut. Vom Sternhimmel leuchtet uns eine weitere Materieform entgegen, die auf der Erde wenig verbreitet ist: das Plasma. Bei hohen Temperaturen gehen Gase in diesen Aggregatzustand über: Gaspartikel geben Elektronen ab und es entsteht ein Gemisch aus elektrisch geladenen Teilchen - ein Plasma eben. Die Sonne beispielsweise ist eine riesige Plasmakugel und erfreut sich bester Gesellschaft: Weit über neunzig Prozent der sichtbaren Materie des Universums liegen als Plasma vor.

Natürliche Plasmen sind auf der Erde zwar selten, aber eigentlich nichts Besonderes. Sie sind eine Begleiterscheinung von Funken und auch in Blitzen zu finden. Aus der Technik hingegen ist das Plasma nicht wegzudenken. Zum Einsatz kommt es unter anderem bei Flachbildschirmen und Energiesparlampen. In der Mikroelektronik nimmt das Plasma-Ätzen eine Schlüsselstellung ein: Es ist ein Standardverfahren, um Halbleitermaterialien feinste Strukturen aufzuprägen.

Das Bochumer Programm zum Thema "Plasma" ist vielseitig und reicht von milder Plasma-Sterilisation bei Raumtemperatur bis zur technischen Kernfusion bei über 100 Millionen Grad. Die "Sonne auf Erden" - die Energiegewinnung per Kernfusion - ist eine Vision, an der weltweit geforscht wird. Ein Plenarvortrag ist den so genannten Gamma-Ray Bursts gewidmet. Diese gewaltigen Strahlungsausbrüche sind die energiereichsten Ereignisse des Universums. Täglich flackern ein oder zwei solcher Blitze am Himmel auf. Über ihre Ursache wird seit Jahrzehnten gerätselt. Verbergen sich dahinter Explosionen in fernen Galaxien?

Über ein russisch-deutsches Forschungsprojekt auf der Internationalen Raumstation ISS berichtet ein öffentlicher Abendvortrag am Mittwoch, 20. März: Vor wenigen Jahren stellte sich heraus, dass Partikel, die in einem Plasma schweben, regelmäßige Strukturen ausbilden können. Solche fragilen "Kristalle" sind hervorragend geeignet, um grundlegende Phänomene der Plasma- und Festkörperphysik zu studieren. Wie Uwe Konopka vom Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik darstellen wird, bietet die Schwerelosigkeit beste Bedingungen für derartige Studien. Ausgangspunkt für den Ausflug in den Orbit ist Hörsaal 30 im Hörsaalzentrum-Ost der Universität Bochum. Starttermin: 19:00 Uhr. Startgebühren fallen nicht an.

Was bewirken Laserblitze, wenn Sie auf Materie treffen? Was geschieht mit Atomen und Molekülen, die der Laserstahl erfasst? Das Programm zur "Kurzzeitphysik" geht unter anderem solchen Fragen nach. Dabei stehen zumeist Phänomene im Blickfeld, die schon nach dem Bruchteil einer Milliardstelsekunde vorüber sind. Insbesondere bei der Werkstoffbearbeitung sind solche Prozesse von Bedeutung. Gepulste Laserstrahlen lassen sich aber nicht nur hierfür nutzen: Um etwa die schnellen Bewegungen von Atomen und Elektronen während einer chemischen Reaktion zu verfolgen, bedient sich die Wissenschaft einer besonderen "Schnappschusstechnik": Sie nimmt das Geschehen mit äußert kurzzeitigen Laserblitzen unter die Lupe. Einzelschritte des Prozesses können auf die Weise - ähnlich wie mit einem Stroboskop - festgehalten werden. Auch über solche "Super-Zeitraffer" wird in Bochum diskutiert.

Anlässlich der Tagung findet ein Pressegespräch statt, zu dem Journalisten herzlich eingeladen sind. Der Termin:
Montag, 18. März 2002, 11:30 Uhr
Universität BochumUniversitätsverwaltung,
Raum 331, 3. Etage (UV 3/331)
Universitätsstraße 150 (Campus)