Seite 2: Das eigentliche Kunststück

Um ein solches System im Labor zu konstruieren, muss man einigen Aufwand treiben. Die Forscher haben dazu eine Wolke von etwa 10.000 Rubidium-Atomen auf Temperaturen nahe des absoluten Nullpunkts gekühlt. Die Atome befinden sich dann im Grundzustand, in dem sie nicht mehr voneinander unterscheidbar sind und zu einem Bose-Einstein-Kondensat (BEC) werden. Dieses lässt sich über eine gemeinsame Wellenfunktion beschreiben, nicht mehr durch die Bewegung individueller Teilchen.

Nun kommt das eigentliche Kunststück. Die Forscher erzeugen mit Hilfe von Lasern eine Art virtuellen Behälter mit besonderen Eigenschaften für das BEC, aus dem die Atome nur unter bestimmten Verhaltensmustern ausbrechen können.

Sie manipulieren die Dispersionsrelation, unter der sich die dem Diktat ihrer gemeinsamen Wellenfunktion stehenden Teilchen ausbreiten können (ein sehr grober Vergleich dafür wäre der Effekt, der entsteht, wenn Sie einen in ein Glas Wasser gestellten Teelöffel beobachten, der dann scheinbar einen Knick bekommt). Tatsächlich verhält sich die Superflüssigkeit genau wie erwartet, als besitze sie eine effektive negative Masse, und bewegt sich entgegengesetzt zu Richtung eines Impulses von außen.

Man beachte das Wort "effektiv", das große internationale Medien bei Berichten über den Versuch weggelassen haben. Die gesamte Apparatur ist kein Mikrogramm leichter geworden, so wie auch die ISS die Gravitation nicht abschalten kann. Es ist also keine negative Masse erzeugt worden, sondern ein System, das unter ganz bestimmten Umständen so tut, als hätte es eine negative Masse.

Das ist immer noch sehr hilfreich und schmälert die Leistung der Forscher nicht, lassen sich doch damit viele Eigenschaften negativer Masse untersuchen, auf die wir anders gar keinen Zugriff haben.