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PHYSIK IN öSTERREICH - Austrian Physical Society

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2010/1 Physik in Österreich<br />

März Projekte<br />

2010 Stellenausschreibungen<br />

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Österreichische Physikalische<br />

Gesellschaft<br />

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iNhAlT<br />

Editorial 3<br />

Physik in Österreich 4-8<br />

Physikgeschichte 9-12<br />

Projekte 14<br />

Stellenausschreibungen 13, 15<br />

Jahrestagung 16<br />

Herausgeber und für den Inhalt<br />

verantwortlich:<br />

Univ. Prof. Dr. Max E. Lippitsch<br />

Universitätsplatz 5<br />

8010 Graz<br />

Tel. +43 (316) 380-5192<br />

Fax +43 (316) 380-9816<br />

e-mail: office@oepg.at<br />

Verlags- und Herstellungsort: Graz<br />

Zum Titelbild: Christian Roos im Labor<br />

in Innsbruck (s. S. 8).<br />

Sehr geehrte Leserin,<br />

sehr geehrter Leser!<br />

Diese Ausgabe der ÖPG-Zeitschrift<br />

hat nur Erfreuliches zu vermelden: Der<br />

Wissenschaftler des Jahres, alljährlich<br />

vom Club der Wissenschaftsjournalisten<br />

gekürt, ist ein Physiker: Rudi Grimm<br />

aus Innsbruck. Außerdem gelingt ihm<br />

und seinem Team erstmals die kontrollierte<br />

chemische Reaktion zwischen<br />

ultrakalten Molekülen. Ein renommierter<br />

Preis und dazu ein Advanced Grant<br />

der EU geht an unsere Vizepräsidentin,<br />

Monika Ritsch-Marte, ebenfalls in Innsbruck.<br />

Cristian Roos und Rainer Blatt<br />

realisieren erstmals einen Quantenzufallsprozess<br />

mit gefangenen Ionen.<br />

Überflüssig zu sagen, wo sie das tun<br />

- in Innsbruck natürlich. Da können andere<br />

Physikstandorte in Österreich nur<br />

mehr die Vergangenheit in die Waagschale<br />

werfen, um dagegen nicht ganz<br />

abzufallen.<br />

Den Innsbrucker Kolleginnen und<br />

Kollegen gilt mein herzlichster Glückwunsch.<br />

Ich möchte mich bei ihnen<br />

aber auch sehr dafür bedanken, dass<br />

mir solche erfreulichen Tatsachen sofort<br />

zur Kenntnis gebracht werden,<br />

damit ich sie an die österreichische<br />

Physics Community weiter leiten kann.<br />

Nicht alle Institute tun das mit der selben<br />

Effizienz, was mitunter dazu führen<br />

kann, dass die örtliche Verteilung physikalischer<br />

Leistungen in unserem Land<br />

noch ungleicher erscheint als sie es ohnehin<br />

ist. Das ist schade, weil dadurch<br />

manchmal hoch interessante Ergebnisse<br />

nicht die ihnen zustehende Publizität<br />

bekommen. Vielleicht wäre das ein<br />

Anlass, wieder einmal über Öffentlich-<br />

keitsarbeit für die Physik<br />

nachzudenken. Andere<br />

naturwissenschaftliche<br />

Fächer erledigen die Informationsarbeitwesentlich<br />

wirkungsvoller und<br />

sogar offensiver als das<br />

die Physik tut. Mag sein,<br />

dass es auch daran liegt,<br />

wenn häufig behauptet<br />

wird, dass das Zeitalter<br />

der Physik vorbei ist und<br />

wir uns gegenwärtig in der Ära der Biowissenschaften<br />

befinden. Wer wie<br />

wir weiß, wie viel in der Physik noch<br />

auf Entdeckung wartet und welche Bedeutung<br />

diese Entdeckungen für die<br />

Gesellschaft haben werden, kann dem<br />

wohl nicht folgen.<br />

Denken Sie doch dran: Schreiben Sie<br />

nach ihrem nächsten wissenschaftlichen<br />

Erfolg doch eine Pressemitteilung!<br />

Und vergessen Sie nicht, mich<br />

dabei auf die Versandliste zu setzen!<br />

Heute schon besten Dank dafür!<br />

Mit herzlichen Grüßen<br />

Ihr Geschäftsführer<br />

ediToriAl<br />

Nr. 1/2010 3


Physik iN ösTerreich<br />

rudolf Grimm zum WisseNschAfTer<br />

des JAhres 2009<br />

GekürT<br />

Der Experimentalphysiker Rudolf<br />

Grimm ist Österreichs Wissenschafter<br />

des Jahres 2009. Dies teilte der Klub<br />

der Bildungs- und Wissenschaftsjournalisten<br />

in Österreich heute mit. Die<br />

Auszeichnung wird an Forscherinnen<br />

und Forscher verliehen, die ihre Arbeit<br />

und ihr Fach einer breiten Öffentlichkeit<br />

verständlich machen und damit<br />

das Image der österreichischen Forschung<br />

heben.<br />

„Rudolf Grimm prägt die florierende<br />

Quantenphysik-Szene in Innsbruck<br />

wesentlich“, so der Klub der Bildungs-<br />

und Wissenschaftsjournalisten in seiner<br />

Begründung für die Wahl. „Die<br />

Quantenphysik ist das wissenschaftliche<br />

Gebiet, in dem Österreich führend<br />

ist – und das soll auch für die Öffentlichkeit<br />

sichtbar werden.“ Die Wahl der<br />

österreichischen Wissenschaftsjournalisten<br />

fiel nach neun Jahren erstmals<br />

wieder auf einen Vertreter aus Innsbruck.<br />

2000 war die Plastische Chirurgin<br />

Hildegunde Piza Wissenschafterin<br />

des Jahres, 1996 der Experimentalphysiker<br />

Anton Zeilinger (vor seinem<br />

Weggang nach Wien) und 1994 der<br />

Alternsforscher Georg Wick. Mit dieser<br />

Anerkennung sieht sich Rudolf Grimm<br />

in seinem Anliegen bestärkt, Inhalte<br />

der Grundlagenforschung für eine<br />

breite Öffentlichkeit verständlich zu<br />

machen. „Nicht nur im Sport, auch in<br />

der Wissenschaft stecken große Emotionen“,<br />

sagt der Quantenphysiker, der<br />

auf den experimentellen Nachweis<br />

des Efimov-Effekts durch seine Team<br />

verweist. Dieses physikalische Phänomen<br />

wurde vom russischen Theoretiker<br />

Vitali Efimov 35 Jahre zuvor<br />

vorhergesagt und konnte durch die<br />

Innsbrucker Physiker 2006 erstmals<br />

nachgewiesen werden. „Etwas Neues<br />

zu entdecken und absolutes wissenschaftliches<br />

Neuland zu betreten, hat<br />

eine ungeheure Faszination“, sagt Rudolf<br />

Grimm. „Grundlagenforschung ist<br />

auch ein Abenteuer. Die Begeisterung<br />

dafür möchte ich der Allgemeinheit<br />

vermitteln“, sagt der Wissenschafter<br />

des Jahres 2009.<br />

4 Nr. 1/2010<br />

GruNdlAGeNforschuNG Als AbeNTeuer<br />

seiT 10 JAhreN iN iNNsbruck<br />

Rudolf Grimm wurde 1961 in Mannheim,<br />

Deutschland, geboren und studierte<br />

an der Universität Hannover<br />

Physik. Von 1986 bis 1989 forschte er<br />

als Doktorand an der ETH Zürich und<br />

war dann für ein halbes Jahr am Institut<br />

für Spektroskopie der Akademie der<br />

Wissenschaften der UdSSR in Troizk<br />

bei Moskau tätig. Anschließend arbeitete<br />

er zehn Jahre am Max-Planck-Institut<br />

für Kernphysik in Heidelberg. 2000<br />

wurde er als Nachfolger von Anton<br />

Zeilinger an die Universität Innsbruck<br />

berufen. Der Experimentalphysiker beschäftigt<br />

sich mit Bose-Einstein-Kondensaten<br />

aus Atomen und Molekülen<br />

sowie fermionischen Quantengasen.<br />

2002 gelang seiner Arbeitsgruppe die<br />

weltweit erste Erzeugung eines Bose-<br />

Einstein-Kondensats aus Cäsiumatomen.<br />

Ein Jahr später erzeugte das<br />

Team erstmals ein Bose-Einstein-Kondensat<br />

aus Molekülen. 2004 realisierten<br />

die Forscher ein Fermi-Kondensat.<br />

Heute sind die Physiker um Rudolf<br />

Grimm in der Lage, auch komplexere<br />

Moleküle in ultrakalten Quantengasen<br />

herzustellen. Für seine wissenschaftlichen<br />

Leistungen wurde Grimm bereits<br />

mehrfach ausgezeichnet. So erhielt er<br />

2005 die höchste österreichische Wissenschaftsauszeichnung,<br />

den Wittgenstein-Preis.<br />

Im gleichen Jahr wurde er<br />

von der österreichischen Tageszeitung<br />

„Die Presse“ zum „Österreicher des<br />

Jahres“ in der Kategorie Forschung<br />

gewählt. 2008 erhielt Grimm den Tiroler<br />

Landespreis für Wissenschaft.


AusTAuschreAkTioN iN QuAN-<br />

TeNGAs ersTmAls direkT<br />

beobAchTeT<br />

Große Fortschritte in der Beherrschung<br />

ultrakalter Quantengase eröffnen einen<br />

neuen Weg zur Erforschung chemischer<br />

Reaktionen. Einem Team um Rudolf<br />

Grimm ist es nun erstmals gelungen,<br />

eine chemische Austauschreaktion in<br />

einem ultrakalten Gas aus Cäsiumatomen<br />

und -molekülen direkt zu beobachten.<br />

Sie berichten darüber in der<br />

Fachzeitschrift <strong>Physical</strong> Review Letters.<br />

Wenn sich in chemischen Reaktionen<br />

Moleküle bilden oder umgekehrt molekulare<br />

Bindungen gelöst werden, ist<br />

dies normalerweise durch komplexe<br />

Prozesse bestimmt, die sich einer direkten<br />

Beobachtung weitgehend entziehen.<br />

Manche dieser Prozesse benötigen<br />

Energie (endotherme Reaktionen),<br />

andere wiederum setzen Energie frei<br />

(exotherme Reaktionen). Die großen<br />

Fortschritte bei der Erforschung ultrakalter<br />

atomarer und molekularer Gase<br />

ermöglichen es nun erstmals, elementare<br />

chemische Reaktionen vollständig<br />

kontrolliert zu realisieren, so dass sich<br />

dabei alle beteiligten Teilchen in einem<br />

genau definierten Quantenzustand befinden.<br />

Innsbrucker Quantenphysikern<br />

um Rudolf Grimm ist es gemeinsam mit<br />

eiskAlTe chemie<br />

amerikanischen Forschern nun erstmals<br />

gelungen, eine so genannte Austauschreaktion<br />

in einem Quantengas direkt zu<br />

beobachten und auch energetisch zu<br />

steuern. „Mit unserem Experiment konnten<br />

wir zeigen, dass die kontrollierte Reaktion<br />

ultrakalter Moleküle möglich ist“,<br />

freut sich Grimm gemeinsam mit seinem<br />

Team.<br />

reAkTioN direkT beobAchTeT<br />

Die Wissenschaftler fangen dazu Cäsiumatome<br />

in einer Laserfalle ein und<br />

kühlen sie stark ab. Durch die Ausnutzung<br />

einer Feshbach-Resonanz bildet<br />

ein Teil der Atome paarweise Moleküle,<br />

sodass eine ultrakalte Teilchenwolke<br />

aus rund 4.000 Molekülen und 30.000<br />

Atomen entsteht. Mit einem Mikrowellenimpuls<br />

werden die Atome in einen anderen<br />

Quantenzustand versetzt, ohne<br />

dass dadurch die Moleküle verändert<br />

werden. An diese Mischung aus Molekülen<br />

(A+A) und Atomen (B) legen die<br />

Experimentalphysiker ein Magnetfeld<br />

an, mit dem sie die Bindungsenergie der<br />

Moleküle sehr genau steuern können.<br />

Stossen die Moleküle und Atome nun<br />

miteinander zusammen, kommt es ab<br />

einer bestimmten Bindungsenergie zu<br />

einer einfachen Austauschreaktion. Die<br />

ursprünglichen Moleküle zerfallen zu<br />

Atomen (A) und es entstehen neue Mo-<br />

Physik iN ösTerreich<br />

leküle (A+B). „Weil die Energie, die bei<br />

diesem exothermen Prozess frei wird,<br />

äußerst gering ist, verbleiben die Reaktionsprodukte<br />

in unserer Laserfalle“,<br />

erklärt Rudolf Grimm. „So konnten wir<br />

die chemische Reaktion erstmals direkt<br />

beobachten.“<br />

führeNd im forschuNGsfeld<br />

QuANTeNGAse<br />

Die Forschungsgruppe um den Wittgenstein-Preisträger<br />

Rudolf Grimm vom<br />

Institut für Experimentalphysik der Universität<br />

Innsbruck und dem Institut für<br />

Quantenoptik und Quanteninformation<br />

(IQOQI) der Österreichischen Akademie<br />

der Wissenschaften (ÖAW) ist federführend<br />

bei der Erforschung von ultrakalten<br />

Quantengasen. So gelang es ihr 2002<br />

erstmals ein Bose-Einstein-Kondensat<br />

aus Cäsiumatomen herzustellen. Das<br />

erste Bose-Einstein-Kondensat aus<br />

Molekülen sowie ein Fermi-Kondensat<br />

folgten. Heute sind die Quantenphysiker<br />

in der Lage, auch komplexere<br />

Moleküle in ultrakalten Quantengasen<br />

herzustellen. „Hier tut sich ein ganz<br />

neues Forschungsfeld auf“, erklärt der<br />

Grundlagenforscher Grimm, „in dem wir<br />

mit Hilfe von ultrakalten Quantengasen<br />

sehr kontrolliert chemische Reaktionen<br />

in ihrer ganzen Vielfalt studieren werden<br />

können.“<br />

Nr. 1/2010 5


Physik iN ösTerreich<br />

WürdiGuNGsPreis für mediziN-PhysikeriN riTsch-mArTe<br />

Im Dezember wurde im Erzbischöflichen<br />

Palais in Wien der traditionelle<br />

Kardinal-Innitzer-Preis verliehen. Der<br />

Würdigungspreis des Kardinal-Innitzer-Studienfonds<br />

in der Kategorie Naturwissenschaft<br />

ging dabei an Monika<br />

Ritsch-Marte, die seit 2004 die Sektion<br />

für Biomedizinische Physik an der<br />

Medizinischen Universität Innsbruck<br />

leitet.<br />

Der Kardinal-Innitzer-Studienfonds<br />

wurde zur Förderung der Wissenschaft<br />

eingerichtet. Der von der Erzdiözese<br />

Wien verliehene und nach Kardinal<br />

Theodor Innitzer benannte Wissenschaftspreis<br />

wird in den Kategorien<br />

„Lebenswerk“, „Geisteswissenschaft“,<br />

„Naturwissenschaft“ und „Publizistik“<br />

6 Nr. 1/2010<br />

sowie an junge WissenschafterInnen<br />

als Förderpreis vergeben. Die Preisverleihung<br />

wurde, wie jedes Jahr, von<br />

Kardinal Dr. Christoph Schönborn,<br />

Erzbischof von Wien und Protektor<br />

des Kardinal-Innitzer-Fonds, im Rahmen<br />

einer feierlichen Vergabesitzung<br />

im Erzbischöflichen Palais in Wien<br />

vorgenommen.<br />

„Der Kardinal-Innitzer-Würdigungspreis<br />

für Naturwissenschaften ist eine große<br />

Ehre und eine Riesenfreude für mein<br />

Team und mich“, freut sich Medizin-<br />

Physikerin Ritsch-Marte und fühlt sich<br />

der Erzdiözese Wien zu großem Dank<br />

dafür verpflichtet, „dass sie Grundlagenforschung<br />

in unserem Land sichtbar<br />

macht“.<br />

ANWeNduNGsorieNTierTe<br />

GruNdlAGeNforschuNG<br />

Ritsch-Marte wurde 1961 in Höchst,<br />

Vorarlberg geboren und studierte<br />

Theoretische Physik in Innsbruck und<br />

Quantenoptik an der Universität von<br />

Waikato in Neuseeland. Zahlreiche<br />

Studien- und Auslandsaufenthalte<br />

führten die Physikerin unter anderem<br />

nach Schottland, Australien, Italien,<br />

Finnland und die USA. Mit einem<br />

Charlotte-Bühler-Stipendium des Wissenschaftsfonds<br />

(FWF) habilitierte<br />

sich Ritsch-Marte 1995 in Innsbruck<br />

auf dem Gebiet der Theoretischen<br />

Quantenoptik und forschte dann in der<br />

Arbeitsgruppe von Prof. Peter Zoller.<br />

Seit 1998 hält sie eine Professur für<br />

Medizinische Physik an der Universität<br />

Innsbruck bzw. leitet seit 2004 die Sektion<br />

für Biomedizinische Physik an der<br />

Medizinischen Universität Innsbruck.<br />

Der Tätigkeitsbereich der Medizin-<br />

Physikerin ist breit gefächert. Mit dem<br />

Ziel der Entwicklung neuer optischer<br />

Methoden und Technologien in Medizin<br />

und Zellbiologie betreibt Ritsch-<br />

Marte mit ihrer, gemeinsam mit ao.<br />

Univ.-Prof. Stefan Bernet gegründeten<br />

Arbeitsgruppe „Biomedizinische Laseranwendungen“,<br />

anwendungsorientierte<br />

Grundlagenforschung. So arbeitet Prof.<br />

Ritsch-Marte an der Realisierung von<br />

„Mikro-Werkzeugen aus reinem Licht“,<br />

wie etwa der holografischen Laser-Pinzette.<br />

Durch die Ausnutzung mechanischer<br />

Lichteffekte können Mikro- und<br />

Nano-Objekte oder lebende Zellen mit<br />

Hilfe von Laserlicht eingefangen, bewegt<br />

oder im Raum für weitere Untersuchungen<br />

festgehalten werden. Auch<br />

auf dem Gebiet der so genannten<br />

CARS-Mikroskopie, einer Methode der<br />

nichtlinearen Optik, die bestimmte chemische<br />

Stoffe, durch ein Wechselspiel<br />

von Laserpulsen verschiedener Frequenz<br />

mit den Schwingungszuständen<br />

des ausgewählten Molekültyps gezielt<br />

zum Leuchten bringen kann, hat die<br />

vielfach ausgezeichnete Physikerin,<br />

die in den Jahren 2007 und 2008 als<br />

erste Frau das Amt der Präsidentin der<br />

Österreichischen Physikalischen Gesellschaft<br />

inne hatte, innovative Beiträge<br />

geleistet.


Physik iN ösTerreich<br />

eu-ToP-förderuNG für moNikA riTsch-mArTe<br />

Monika Ritsch-Marte, Direktorin der<br />

Sektion für Biomedizinische Physik<br />

der Medizinischen Universität Innsbruck<br />

und Vizepräsidentin der Österreichsichen<br />

Physikalischen Geselllschaft,<br />

erhält für ihr Forschungsprojekt<br />

im Bereich der Holografischen Mikroskopie<br />

einen der hoch dotierten<br />

„Advanced Grants“ des Europäischen<br />

Forschungsrats (ERC). Damit ist die<br />

biomedizinische Physikerin eine der<br />

wenigen Wissenschafterinnen in Österreich,<br />

die diese prestigeträchtige<br />

Auszeichnung bekommt.<br />

Mit den 2009 zum zweiten Mal ausgeschriebenen<br />

„Advanced Grants“ - dem<br />

„Flaggschiff-Programm“ des Europäischen<br />

Forschungsrates (European<br />

Research Council) - fördert die EU im<br />

7. Rahmenprogramm hochklassige<br />

und innovative Grundlagenforschung<br />

mit ausgeprägtem „frontier research“-<br />

Charakter. Die Zielgruppe bilden SpitzenforscherInnen<br />

jeder Nationalität in<br />

einem EU-Mitgliedsstaat oder einem<br />

assoziierten Land, welche in den letzten<br />

zehn Jahren in ihrem Fachgebiet<br />

international herausragende Leistungen<br />

erbracht haben müssen. Deren<br />

anspruchsvolle Forschungsprojekte<br />

sind auf fünf Jahre ausgelegt und werden<br />

mit bis zu zweieinhalb Millionen<br />

Euro dotiert. Den ausgewählten Forscherpersönlichkeiten<br />

wird bei Förderung<br />

ein besonders hoher Freiraum<br />

zur Verwirklichung ihrer Visionen zugestanden.<br />

Alleiniges Auswahlkriterium<br />

für die Förderentscheidung des mit<br />

renommierten ExpertInnen besetzten,<br />

internationalen Gutachtergremiums ist<br />

die wissenschaftliche Exzellenz.<br />

Nach der aktuellen zweiten Ausschreibungsrunde<br />

der „Advanced Grants“, in<br />

der sich knapp 1.600 Forscher, darunter<br />

rund 40 aus Österreich, in den Bereichen<br />

„Physik und Technologie“ (736<br />

Anträge), „Lebenswissenschaften und<br />

Medizin“ sowie „Sozial- und Geisteswissenschaften“<br />

beworben hatten,<br />

ist Prof.in Monika Ritsch-Marte nun<br />

eine der sieben FördernehmerInnen<br />

in Österreich - die Erfolgsrate lag, wie<br />

im vergangene Jahr, bei nur etwa 12<br />

Prozent.<br />

„for excePTioNAl reseArch<br />

leAders oNly“<br />

catchIT (Coherently Advanced Tissue<br />

and Cell Holographic Imaging and<br />

Trapping) nennt sich das erfolgreiche<br />

Projekt von Monika Ritsch-Marte, das<br />

mit Hilfe von hoch auflösenden Miniatur-LCD-Bildschirmen<br />

mit Millionen<br />

von einzeln programmierbaren Pixeln<br />

kleine „Mikrowerkzeuge aus reinem<br />

Licht“ erzeugen kann, also Lichtmuster,<br />

die zu Förderbändern, Pumpen,<br />

Streckbänken und Teilchensortierern<br />

für mikroskopisch kleine Teilchen werden.<br />

„Auch Anwendungen im spannenden,<br />

derzeit hochaktiven Lab-ona-Chip<br />

und Microfluidik-Bereich sind<br />

möglich“, eröffnet Ritsch-Marte. Solche<br />

Bildschirme können außerdem<br />

auch in der Mikroskopie neue Technologien<br />

erschließen: Die Klassiker der<br />

Lichtmikroskopie (Kontrastverstär-<br />

kung nach Zernike oder Nomarski)<br />

lassen sich auf Knopfdruck über das<br />

Bild auf dem Mikro-LCD einstellen -<br />

und der Fantasie sind keine Grenzen<br />

gesetzt, was die Erfindung gänzlich<br />

neuer Kontrastverfahren betrifft.<br />

Eines der ehrgeizigsten Ziele des<br />

ERC-Projektes ist die Hypothese,<br />

dass holografisch erzeugte Lichtkräfte<br />

zur Untersuchung von Chromosomen<br />

eingesetzt werden und damit einen<br />

ganz eigenen Beitrag zum Verständnis<br />

des menschlichen Genoms leisten<br />

können. Unter anderem soll das<br />

Fra(X)-Syndrom, das sich durch eine<br />

zerbrechliche Stelle auf dem X-Chromosom<br />

auszeichnet, mit Lichtkräften<br />

mechanisch getestet werden.<br />

Das Team von Ritsch-Marte wird mit<br />

Kollegen aus dem Ausland (Paris und<br />

Twente), aber auch mit lokalen Part-<br />

nern zusammenarbeiten. „Speziell<br />

was die DNA- und Chromosomen-<br />

Untersuchungen betrifft, ist eine enge<br />

Zusammenarbeit mit den lokalen Experten<br />

Prof. Johannes Zschocke (Direktor<br />

der Sektion für Klinische Genetik)<br />

und Prof. Florian Kronenberg<br />

(Direktor der Sektion für Genetische<br />

Epidemiologie) geplant“, so die erfolgreiche<br />

Physikerin.<br />

GruNdlAGeNforscheriN miT<br />

GesPür für iNNovATioNeN<br />

Univ.-Prof.in Monika Ritsch-Marte<br />

wurde 1961 in Höchst, Vorarlberg<br />

geboren und studierte Theoretische<br />

Physik in Innsbruck und Quantenoptik<br />

an der Universität von Waikato in Neuseeland.<br />

Zahlreiche Studien- und Auslandsaufenthalte<br />

führten die Physikerin<br />

unter anderem nach Schottland,<br />

Australien, Italien, Finnland und die<br />

USA. Seit 1998 hält sie eine Professur<br />

für Medizinische Physik an der Universität<br />

Innsbruck bzw. leitet seit 2004<br />

die Sektion für Biomedizinische Physik<br />

an der Medizinischen Universität<br />

Innsbruck. Der Tätigkeitsbereich der<br />

Medizin-Physikerin ist breit gefächert.<br />

Mit dem Ziel der Entwicklung neuer<br />

optischer Methoden und Technologien<br />

in Medizin und Zellbiologie betreibt<br />

Ritsch-Marte mit ihrer, gemeinsam mit<br />

ao. Univ.-Prof. Stefan Bernet gegründeten<br />

Arbeitsgruppe anwendungsorientierte<br />

Grundlagenforschung und<br />

konnte auf diesem Weg bereits große<br />

internationale Anerkennung und einige<br />

Patente einfahren. Neben dem<br />

holografischen Bereich hat das Team<br />

um Ritsch-Marte aber auch auf dem<br />

Gebiet der so genannten CARS-Mikroskopie<br />

- einer Methode der nichtlinearen<br />

Optik, die bestimmte chemische<br />

Stoffe durch ein Wechselspiel<br />

von Laserpulsen verschiedener Frequenz<br />

mit den Schwingungszuständen<br />

des ausgewählten Molekültyps<br />

gezielt zum Leuchten bringen kann<br />

- innovative Beiträge geleistet. Die<br />

vielfach ausgezeichnete Physikerin ist<br />

außerdem Kardinal-Innitzer-Preisträgerin<br />

und war in den Jahren 2007 und<br />

2008 die erste Frau, die der Österreichischen<br />

Physikalischen Gesellschaft<br />

als Präsidentin vorstand.<br />

Nr. 1/2010 7


Physik iN ösTerreich<br />

iNNsbrucker Physiker schickeN<br />

ATome Auf die WANderschAfT<br />

Eine Zufallsbewegung mit bis zu 23<br />

Schritten haben Physiker um Christian<br />

Roos und Rainer Blatt vom Institut für<br />

Quantenoptik und Quanteninformation<br />

der Österreichischen Akademie der<br />

Wissenschaften in einem Quantensystem<br />

realisiert. Es ist das erste Mal,<br />

dass ein solcher Quantenzufallsprozess<br />

mit gefangenen Ionen in diesem<br />

Detail demonstriert wurde.<br />

Ein Wanderer muss sich an jeder<br />

Wegkreuzung für einen der möglichen<br />

Wege entscheiden. Die Summe dieser<br />

Entscheidungen führt ihn schließlich<br />

an sein Ziel. Hat der Wanderer seine<br />

Landkarte verloren, muss er die Entscheidungen<br />

zufällig treffen und mehr<br />

oder weniger lange nach seinem Ziel<br />

suchen. Die Wissenschaft spricht dann<br />

von einer Zufallsbewegung. Solchen<br />

Bewegungen („random walks“) begegnet<br />

man in Mathematik und Physik<br />

ständig. So hat etwa der schottische<br />

Botaniker Robert Brown 1827 entdeckt,<br />

dass Pollenkörner auf Wassertropfen<br />

unregelmäßig zuckende Bewegungen<br />

machen. Ursache dafür sind<br />

die zufälligen Bewegungen der Wassermoleküle<br />

– ein Phänomen, das die<br />

Wissenschaft heute Brown’sche Mo-<br />

8 Nr. 1/2010<br />

QuANTeNirrfAhrT im lAbor<br />

lekularbewegung nennt. Ein anderes<br />

Beispiel ist das Galton-Brett, mit dem<br />

Schulkindern die Binomialverteilung<br />

veranschaulicht wird. Hier werden Kugeln<br />

über ein Brett voll Nägeln gerollt.<br />

An jedem Nagel muss sich eine Kugel<br />

entscheiden, ob sie links oder rechts<br />

vom Nagel vorbeirollt.<br />

ATom mAchT<br />

„QuANTeNsPAzierGANG“<br />

Dieses Prinzip der Zufallsbewegung<br />

haben die Innsbrucker Forscher nun<br />

in die Quantenwelt übertragen und ein<br />

Atom zum „quantum walk“ animiert:<br />

„Wir fangen ein einzelnes geladenes<br />

Atom in einer elektromagnetischen Ionenfalle<br />

und kühlen es in seinen Grund-<br />

zustand“, erklärt Christian Roos vom<br />

Institut für Quantenoptik und Quanteninformation<br />

(IQOQI). „Dann bringen wir<br />

das Teilchen in eine quantenmechanische<br />

Überlagerung aus zwei inneren<br />

Zuständen und schicken das Atom auf<br />

Wanderschaft.“ Die beiden inneren Zustände<br />

entsprechen der Entscheidung<br />

des Wanderers, nach links oder nach<br />

rechts zu gehen. Anders als der Wanderer<br />

muss sich das Atom aber nicht<br />

wirklich entscheiden, wohin es gehen<br />

will. Denn durch die Überlagerung der<br />

beiden Zustände liegen beide Möglichkeiten<br />

gleichzeitig vor. „Abhängig vom<br />

inneren Zustand bewegen wir das Ion<br />

dann nach links und rechts“, erläutert<br />

Christian Roos. „ Dabei werden die<br />

Bewegungszustände des Ions mit seinen<br />

inneren Zuständen verschränkt.“<br />

Nach jedem Schritt verändern die Experimentalphysiker<br />

mit einem Radiofrequenzpuls<br />

die Überlagerung der<br />

inneren Zustände und bewegen – je<br />

nach Ergebnis – das Ion erneut nach<br />

links und rechts. Bis zu 23 Mal können<br />

sie diesen vom Zufall gesteuerten<br />

Vorgang wiederholen und so Daten<br />

darüber sammeln, wie sich Quantenzufallsprozesse<br />

verhalten. Durch die<br />

Verwendung eines zweiten Ions haben<br />

die Wissenschaftler das Experiment<br />

auch noch erweitert: Dann erhält das<br />

wandernde Ion eine dritte Möglichkeit,<br />

es kann sich dann entscheiden zwischen<br />

links gehen, rechts gehen und<br />

einfach stehen bleiben.<br />

PhäNomeNe der NATur besser<br />

versTeheN<br />

Die statistische Auswertung von zahlreichen<br />

solchen Durchläufen bestätigt,<br />

dass sich Quantenzufallsprozesse anders<br />

verhalten als klassische Zufallsbewegungen.<br />

Während sich zum Beispiel<br />

beim Galton-Brett die Kugeln statistisch<br />

nur langsam vom Ausgangspunkt<br />

wegbewegen, zeigen Quantenteilchen<br />

einen regelrechten Fluchtreflex auf ihren<br />

Irrfahrten. Sie entfernen sich statistisch<br />

sehr rasch von ihrem Ursprung.<br />

Anwendung finden solche Experimente,<br />

die in ähnlicher Weise auch<br />

in Bonn, München und Erlangen mit<br />

Atomen, Ionen und Photonen durchgeführt<br />

worden sind, einerseits bei der Untersuchung<br />

von Naturphänomenen. So<br />

vermutet die Forschung zum Beispiel,<br />

dass der Energietransport in Pflanzen<br />

durch solche Quantenzufallsprozesse<br />

sehr viel effizienter als auf klassische<br />

Weise funktioniert. Andererseits gilt<br />

ein solches Quantenzufallsregime<br />

auch als mögliches Modell für einen<br />

Quantencomputer, auf dem universelle<br />

Probleme gelöst werden können. So<br />

könnte etwa die Leistungsfähigkeit von<br />

Suchalgorithmen durch die gleichzeitige<br />

Wahl von allen möglichen Wegen<br />

dramatisch gesteigert werden.<br />

Unterstützt wurden die Forscher bei<br />

diesem Experiment vom österreichischen<br />

Wissenschaftsfonds FWF<br />

und der Europäischen Kommission.


Physik PhysikGeschichTe<br />

iN ösTerreich<br />

euroPäischer fAchbesuch Am 3. sePTember 2009 im<br />

vicTor-frANz-hess-lAborATorium für sTrAhluNGsforschuNG<br />

Anlässlich der ersten gemeinsamen<br />

Jahrestagung der Österreichischen<br />

Physikalischen Gesellschaft (ÖPG)<br />

und der Schweizer Physikalischen<br />

Gesellschaft (SPS) vom 2. bis 4.<br />

September 2009 in Innsbruck, besuchten<br />

einige wetterfeste Mitglieder<br />

des Board of the History of Physics<br />

(HoP) Group of the European <strong>Physical</strong><br />

<strong>Society</strong> (EPS) mit mir und dem<br />

Doktoranden Patrick Jussel, den uns<br />

Frau Univ.-Prof. Dr. Sabine Schindel<br />

als orts- und fachkundigen Begleiter<br />

bereitgestellt hatte, das Victor-Franz-<br />

Hess-Laboratorium am Hafelekar.<br />

Damit sollte die EPS auf dieses weltweit<br />

einzigartige Laboratorium für<br />

die Erforschung kosmischer Strahlung<br />

aufmerksam gemacht werden.<br />

Ein Labor, das Victor Franz Hess mit<br />

bescheidenen Mitteln 1931 ins Leben<br />

gerufen hatte, das durch all die<br />

Jahre nahezu ohne Unterbrechung<br />

weitergeführt wurde und das die<br />

Hochenergie-Physikgruppe der Uni-<br />

Am hAfelekAr iN 2300 m höhe<br />

versität Innsbruck heute betreibt, um,<br />

wie viele weitere Observatorien rund<br />

um die Welt, Daten zur kosmischen<br />

Strahlung aufzuzeichnen. Eine weitere<br />

Absicht war, in der EPS-Gruppe<br />

zu überlegen, wie die Universität Innsbruck<br />

unterstützt werden könnte,<br />

dieses Laboratorium so weit zu renovieren,<br />

dass es auch in Hinkunft<br />

für Forschungsarbeiten verwendet<br />

werden kann, aber auch für Wissenschaftstouristen<br />

aus aller Welt ein<br />

anziehendes Ausflugsziel wird.<br />

Denken wir an die Monte-Rosa-Hütte<br />

des Schweizerischen Alpenclubs<br />

(SAC) bei Zermatt, welche die Eidgenössische<br />

Technische Hochschule<br />

(ETH) Zürich im Rahmen ihrer 150-<br />

Jahr-Feiern als autarkes Bauwerk<br />

im alpinen Raum entwickelt hat.<br />

Ein Projekt, das Vertreter so vieler<br />

Departements und Abteilungen der<br />

Hochschule zusammengeführt hat<br />

wie kein anderes vor ihm. Eine Er-<br />

folgsgeschichte, welche die Schweizer<br />

Gebirgswelt mit Hightech und<br />

Nachhaltigkeit verknüpft, und das in<br />

diesem Jahr auf Wanderausstellungen<br />

gezeigt wird, die im August 2010<br />

bis zur Weltausstellung in Shanghai<br />

führen werden.<br />

Ist es nicht eine einmalige Chance,<br />

unser einziges derartige Observatorium<br />

in Österreich für die Nachwelt<br />

zu bewahren, ein noch funktionstüchtiges<br />

Forschungslabor, das übrigens<br />

den Eindruck erweckt, als wäre unser<br />

weltberühmter Nobelpreisträger Hess<br />

nach seinen Messungen gerademal<br />

kurz vor die Tür an die frische Bergluft<br />

hinausgegangen?<br />

Peter Maria Schuster, Vorsitzender<br />

der ÖPG Sektion GEP und Chair der<br />

EPS HoP Group<br />

Nr. 4/2009 9


PhysikGeschcihTe<br />

NeuTroNeNiNTerferomeTrie: fAkTeN uNd ANekdoTeN<br />

helmuT rAuch<br />

Es wird eine kurze Darstellung der<br />

Entwicklung und des derzeitigen<br />

Standes der Neutroneninterferometrie<br />

gegeben<br />

Vorgeschichte:<br />

In den Sechzigerjahren hatte ich die<br />

Gelegenheit mit Professor Gustav<br />

Ortner das Münchner „Atomei“ zu<br />

besuchen, wo uns Professor Heinz<br />

Maier-Leibnitz und seine Mitarbeiter<br />

unter anderem erzählten wie<br />

man dort mit Hilfe eines Schltz-Prismen-Interferometers<br />

versuchte ein<br />

10 Nr. 1/2010<br />

detector<br />

funktionsfähiges Interferometer für<br />

Neutronen zu erproben. Wegen der<br />

geringen Strahlseparation von wenigen<br />

Mikrometern blieb der Erfolg allerdings<br />

bescheiden. Etwa zur gleichen<br />

Zeit publizierten Ulrich Bonse<br />

und Michael Hart ein Interferometer<br />

für Röntgenstrahlen welches auf<br />

Bragg-Reflexionen an einem monolithisch<br />

geformten Silizium Perfektkristall<br />

beruhte und eine weite<br />

Strahlseparation von einigen Zentimetern<br />

erlaubte. Klar erkennbar war<br />

dabei, dass die ungestörte periodische<br />

Anordnung der Siliziumatome<br />

über den gesamten Kristall hinweg<br />

interferometer<br />

X-ray system<br />

Graphite monochromator<br />

Abb.1: Ursprünglicher Aufbau des Neutroneninterferometers am TRIGA Reaktor in<br />

Wien<br />

der entscheidende Faktor war um<br />

eine kohärente Strahlteilung, Reflexion<br />

und Superposition der Strahlen<br />

zu gewährleisten. Aufbauend<br />

auf unseren Erfahrungen mit der<br />

Realisierung des Nachweises der<br />

Beugung thermischer Neutronen an<br />

einem Strichgitter machten wir uns<br />

daran die Bonse-Hart Technik auf<br />

Neutronen zu übertragen, wobei wir<br />

uns zunächst die Dynamische Beugungstheorie<br />

in vielen Seminarstunden<br />

aneignen mussten. Zu diesem<br />

Verständnis trugen Dietmar Petrascheck,<br />

Ewald Balcar, Peter Skalitzky<br />

und Martin Suda wesentlich bei.<br />

Bald fand sich auch ein Dissertant,<br />

Wolfgang Treimer von der Universität<br />

Wien, der sich der Realisierung<br />

eines Bonse-Hart Interferometers für<br />

Neutronen widmete.<br />

entwicklungsphase:<br />

1971 getraute man sich beim Fonds<br />

zur Förderung der wissenschaftlichen<br />

Forschung ein Projekt einzureichen,<br />

das die Realisierung eines<br />

Perfektkristall-interferometers zum<br />

Ziel hatte (Projekt Nr. 1178). Ein<br />

Rohling eines Silizium Perfektkristalls<br />

wurde von der Firma Wacker-<br />

Chemitronik in Burghausen/Bayern<br />

beschafft und am Institut wurde eine<br />

Diamantsäge angeschafft und Erwin<br />

Seidl sowie Wolfgang Treimer<br />

gingen daran die bekannte E-Form<br />

herauszusägen. Naturgemäß gab es<br />

dabei zunächst einige Fehlschläge<br />

aber inklusive der Ratschläge von<br />

Ulrich Bonse gelang es dann doch<br />

einen geeignet geschnittenen Kristall<br />

herzustellen und gezielt zu ätzen<br />

um sämtliche Verspannungen<br />

zu beseitigen. Dieser Kristall wurde<br />

anschließend bei Professor Ulrich<br />

Bonse in Dortmund mit Röntgenstrahlen<br />

getestet und zumindest für<br />

diese Strahlung als Interferometer<br />

geeignet befunden. Parallel dazu<br />

wurde am TRIGA Reaktor in Wien ein<br />

improvisierter Aufbau geschaffen um<br />

mit monochromatischen Neutronen<br />

die Interferenzfähigkeit zu testen.<br />

Diesen Aufbau als Spektrometer zu<br />

bezeichnen wäre gewagt, aber wie<br />

sich herausstellte erfüllte er die gewünschten<br />

Anforderungen (Abb.1).<br />

Um allen Zweifel aus dem Weg zu<br />

gehen wurde auch ein Röntgenspektrometer<br />

installiert um parallel


zu den Neutronen auch Röntgeninterferenzen<br />

beobachten zu können.<br />

Während der gesamten Aufbauphase<br />

gab es immer wieder Bedenken<br />

ob sich der Kristall gegenüber Neutronen<br />

wohl ähnlich verhalten würde<br />

wie gegenüber Röntgenstrahlen<br />

zumal im Rahmen der dynamischen<br />

Beugungs-theorie essentielle Unterschiede<br />

zu Tage traten. So sind<br />

bei Neutronen infolge der relativ<br />

geringen Absorption im Kristall immer<br />

zwei Wellenfelder angeregt die<br />

stetig miteinender interferieren und<br />

ein kompliziertes und fein strukturiertes<br />

Beugungsmuster verursachen<br />

welches für Röntgenstrahlen<br />

in der Form nicht existiert. Und natürlich<br />

wurde darüber viel diskutiert<br />

wie Materieteilchen eine solche<br />

„Tortur“ der Strahlteilung mitmachen<br />

würden. Der Optimismus obsiegte<br />

dennoch und am 11. Jänner 1974<br />

konnte Wolfgang Treimer melden,<br />

dass Interferenzoszillationen beim<br />

Drehen eines Phasenschiebers beobachtet<br />

wurden (Abb.2). Ein großer<br />

Erfolg, der allerdings zunächst nicht<br />

als solcher erkannt wurde, eher dahingehend,<br />

dass nun die Dissertation<br />

Treimer gerettet sei. Es folgten<br />

weitere Messungen mit ähnlichen<br />

Resultaten was schließlich zur entscheidenden<br />

Publikation führte.<br />

Folgen:<br />

Professor Heinz Maier-Leibnitz den<br />

diese Entwicklung sehr interessierte<br />

und der zu dieser Zeit Direktor des<br />

Abb.2: First observed neutron interferences.<br />

Instituts Laue-Langevin (ILL) in Grenoble<br />

war lud uns, d.h. die Gruppe<br />

Professor Bonse in Dortmund und<br />

unsere Gruppe aus Wien, ein das<br />

Interferometer am Hochflussreaktor<br />

in Grenoble aufzubauen. Wir erachteten<br />

das als großes Entgegenkommen<br />

und begannen den Aufbau an<br />

einem thermischen Neutronenleiter<br />

des Hochflussreaktors, wobei wir<br />

wieder Neutronen und Röntgenstrahlen<br />

parallel nutzen wollten. Zu unserer<br />

großen Überraschung konnten<br />

Physik PhysikGeschcihTe<br />

iN iN ösTerreich<br />

wir trotz großer Bemühungen zwar<br />

Röntgen- aber keine Neutroneninterferenzen<br />

beobachten und zogen<br />

uns den Hohn etlicher Kollegen über<br />

unsere früheren Messungen in Wien<br />

zu. Des Rätsels Lösung beschreibe<br />

ich im nächsten Abschnitt. Sobald<br />

das Rätsel gelöst und die Probleme<br />

behoben waren konnten gemeinsam<br />

mit Gerald Badurek, Anton Zeilinger<br />

und etlichen Dissertanten entscheidende<br />

Messungen am ILL durchführt<br />

werden, wobei besonders erwähnt<br />

Abb.3: Schematische Darstellung des Interferenzvorganges als Cartoon (nach Charles Addams, The New Yorker Magazin 1940)<br />

und als Teilchen-Welle Dualismus.<br />


PhysikGeschichTe<br />

Physik iN ösTerreich<br />

seien: die 4π-Symmetrie von Spinor-<br />

Wellenfunktionen, die Spin-Superposition,<br />

der magnetische Josephson<br />

Effekt, Berry-Phasen und neuerdings<br />

Verschränkungsmessungen<br />

zwischen verschiedenen Freiheitsgraden<br />

zum Nachweis der Quanten-Kontextualität.<br />

Die gesamte Zeit<br />

begleitete uns die Konkurrenz einer<br />

amerikanischen Gruppe um Sam<br />

Werner in Columbia Missouri und<br />

später am NIST in Gaithersburg die<br />

sich speziell mit dem Einfluss der<br />

Gravitation beschäftigte und damit<br />

auf die enorme Empfindlichkeit<br />

neutroneninterferometrischer Messungen<br />

aufmerksam machte. Aus<br />

der Konkurrenz wurde allmählich<br />

eine enge Zusammenarbeit die dann<br />

in einem einschlägigen Buch ihren<br />

Niederschlag fand. Derzeit benutzte<br />

Interferometerformen und den Experimentieraufbau<br />

S18 am ILL in<br />

Grenoble zeigt Abb.4. Die Neutroneninterferometrie<br />

entwickelte sich<br />

im Laufe der Jahrzehnte zu einer<br />

etablierten Methode quantenmechanischer<br />

Grundlagenforschung und<br />

als Basis für die später entwickelten<br />

Methoden der Quantenoptik mit<br />

Atomen, Molekülen und Cluster.<br />

12 Nr. 1/2010<br />

anekdote:<br />

Als zentrale Anekdote ist wohl die<br />

Situation zu berichten als wir am Institut<br />

Laue Langevin versuchten das<br />

Interferometer am Hochflussreaktor<br />

in Grenoble in Betrieb zu nehmen.<br />

Es zeigten sich die Röntgeninterferenzen<br />

aber trotz monatelangem<br />

Bemühen keine Neutroneninterferenzen<br />

und die Kollegen von den<br />

Nachbarexperimenten begannen<br />

unsere Messungen in Wien ernsthaft<br />

anzuzweifeln. Die obskursten Vermutungen<br />

wurden diskutiert, wie Neutronen<br />

hinter einem Neutronenleiter<br />

verlieren ihre Kohärenz, der höhere<br />

Neutronenfluss verursacht Gitterverzerrungen,<br />

die Eigenfrequenzen der<br />

Kristallplatten stören oder die Ausrichtung<br />

des Interferometers in Bezug<br />

zur Erdrotation ist ungünstig etc.<br />

Es blieb uns nichts anderes übrig als<br />

die gesamte Apparatur wieder nach<br />

Wien zu transportieren und am TRI-<br />

GA Reaktor auszubauen und siehe<br />

da es konnten sowohl Röntgen- als<br />

auch Neutroneninterferenzen beobachtet<br />

werden, was zumindest die<br />

wissenschaftliche Ehre zu retten<br />

vermochte. Was aber ist in Grenoble<br />

anders? Mehr zufällig als systematisch<br />

begann man auch über den Einfluss<br />

sehr niederfrequenter Schwingungen<br />

im Bereich einiger bis 100<br />

Hertz nachzudenken, d.h. Schwingungen<br />

für die man selbst und auch<br />

die üblichen Vibrationsmessgeräte<br />

Abb.4: Verschiedene Perfektkristallinterferometer und der<br />

Experimentieraufbau S18 am ILL in Grenoble.<br />

ziemlich unempfindlich sind. Eine<br />

einfache Überlegung ergab dann,<br />

dass solche Vibrationen das Interferometer<br />

als Ganzes während der<br />

Flugzeit der Neutronen durch das<br />

Interferometer (≈ 20 µs) um etwa<br />

eine Gitterebene verschieben kann,<br />

ein Effekt der offensichtlich für Röntgenstrahlen<br />

nicht existiert. Derartige<br />

niederfrequente Gebäudeschwingungen<br />

waren am TRIGA Reaktor<br />

gering, zumal es damals glücklicherweise<br />

noch keine Autobahn und U-<br />

Bahn in der Nähe gab, aber derartige<br />

Schwingungen waren am Hochflussreaktor<br />

in Grenoble deutlich größer,<br />

last but not least wegen der starken<br />

Kühlpumpen des Hochflussreaktors<br />

und der umgebenden Autobahnen.<br />

Mit entsprechender Schwingungsdämpfung<br />

konnte das Problem auch<br />

in Grenoble beseitigt werden und<br />

Interferenzkontraste bis zu 95% erreicht<br />

werden. Im Nachhinein stellt<br />

man sich selbst die Frage wie hätte<br />

man reagiert hätte man mit den Messungen<br />

sofort am Hochflussreaktor<br />

begonnen? Sehr wahrscheinlich hätte<br />

man einen guten Grund gefunden<br />

warum Interferometrie mit Neutronen<br />

nicht funktioniert und hätte das wohl<br />

auch publiziert. Zum Glück kam es<br />

anders, was zeigt dass auch Experimente<br />

in kleinem Rahmen die Wissenschaft<br />

voranbringen können.


Call�for�applications�to�the��<br />

"Vienna�Doctoral�Program�on�Complex�Quantum�Systems"�<br />

sTelleNAusschreibuNG<br />

The�Vienna�Doctoral�Program�on�Complex�Quantum�Systems�calls�for�applications�to�the�<br />

doctoral�program�in�experimental�and�theoretical�quantum�physics.�Research��opportunities�<br />

are�in�the�fields�of��<br />

�<br />

� Atomic,�molecular�&�optical�quantum�physics�<br />

� Fundamental�tests�of�physics�<br />

� Quantum�information,�communication�&�cryptography�<br />

� Matter�wave�interferometry�with�atoms,�molecules�and�large�clusters�<br />

� Quantum�technology�on�the�nanoscale�<br />

� Quantum�physics�in�solids�&�semiconductor�nanostructures�<br />

� Cold�quantum�gases�&�atom�chips�<br />

� Entanglement�of�massive�particles���<br />

� Strongly�correlated�quantum�systems�<br />

�<br />

Both� participating� universities� aim� at� increasing� the� percentage� of� female� researchers.�<br />

Female� graduate� students� are� therefore� explicitly� encouraged� to� apply.� Details� of� the�<br />

research� possibilities� and� application� formalities� and� requirements� within� this� doctoral�<br />

program�are�described�on�our�web�site:�www.CoQuS.at�<br />

�<br />

All�applications�should�follow�the�application�information�on�the�website�and�then�be�sent�<br />

to:�canan.goeser@univie.ac.at�<br />

�<br />

�<br />

Contact:�<br />

Ms.�Canan�GÖSER�<br />

University�of�Vienna/Faculty�of�Physics�<br />

Quantum�Optics,�Quantum�Nanophysics�&�Quantum�Information�<br />

Boltzmanngasse�5,�A�1090�Vienna,�Austria�<br />

Phone:�+43�1�4277�51277�<br />

Fax:�+43�1�4277�9512�<br />

Nr. 1/2010 13


ProJekTe Physik iN ösTerreich<br />

In den Kuratoriumssitzungen der<br />

letzten Monate wurden folgende<br />

Projekte aus den physikalischen<br />

Wissenschaften bewilligt:<br />

Klassische u. Quanten-kosmolog.<br />

topolog. massive Gravitation<br />

Projektleiter: Daniel Grumiller<br />

Wiedner Hauptstraße 8, 1040 Wien<br />

Inst. f. Theoret. Physik, TU Wien<br />

Metallcluster in einer Quantenmatrix<br />

Projektleiter: Eckhard Krotscheck<br />

Altenbergerstraße 69, 4040 Linz<br />

Inst. f. Theoretische Physik, Uni. Linz<br />

Synchrotron-Mikro-XRF Imaging<br />

von menschlichen Knochen<br />

Projektleiter: Christina Streli<br />

Stadionallee 2, 1020 Wien, TUWien<br />

Ludwig Boltzmann Inst. für Osteologie<br />

Elektronenmikroskopische Detektion<br />

von Partikelplasmonen<br />

Projektleiter: Harald Ditlbacher<br />

Universitätsplatz 5, 8010 Graz<br />

Inst. f. Physik, Uni. Graz, Forschungsinstitut<br />

für Elektronenmikroskopie und<br />

Feinstrukturforschung, TUGraz<br />

Weiterführende Erforschung der<br />

Strahlenwirkung kleiner Dosen<br />

Projektleiter: Helmut Schöllnberger<br />

Ingolstädter Landstr. 1, 85764 Neuherberg,<br />

Deutschland, Inst. f. Physik und<br />

Biophysik, Uni. Salzburg<br />

Transformatorkern-Sättigung<br />

durch geomagnetischen Sturm<br />

Projektleiter: Helmut Pfützner<br />

Gußhausstraße 25-29, 1040 Wien<br />

Institut für Elektrische Mess- und<br />

Schaltungstechnik, TU Wien<br />

Spin-Selektiver Quantentransport<br />

durch Grenzschichten<br />

Projektleiter: Walter Pötz<br />

Universitätsplatz 5, 8010 Graz<br />

Institut für Theoretische Physik Abteilung<br />

für Vielteilchenphysik, TU Graz<br />

Black-hole-binary simulations and<br />

gravitational-wave astronomy<br />

Projektleiter: Mark Hannam<br />

Boltzmanngasse 5, 1090 Wien<br />

Gravitationsphysik, Uni. Wien<br />

Self-assembly scenarios in inverse<br />

patchy colloid systems<br />

Projektleiter: Emanuela Bianchi<br />

Wiedner Hauptstraße 8, 1040 Wien<br />

Inst. f. Theoretische Physik, TU Wien<br />

Quantenchromodynamik<br />

unter extremen Bedingungen<br />

Projektleiter: Anton Rebhan<br />

Wiedner Hauptstraße 8, 1040 Wien<br />

14 Nr. 1/2010<br />

Inst. f. Theoretische Physik, TU Wien<br />

Supraleiter ohne Inversionssymmetrie<br />

Projektleiter: Ernst Bauer<br />

Wiedner Hauptstraße 8, 1040 Wien,<br />

nst. f. Physikalische Chemie, Uni. Wien,<br />

Inst. f. Festkörperphysik, TU Wien<br />

Dirac Eigenmoden und Zentrumsvortices<br />

in SU(2) Gitter-QCD<br />

Projektleiter: Manfried Faber<br />

Wiedner Hauptstraße 8-10, 1040 Wien<br />

Atominstitut / Kernphysik, TU Wien<br />

Metal diolates as precursors towards<br />

hierarchically organized nanostructured<br />

materials - Novel synthesis protocols<br />

combined with in-situ-SAXS<br />

characterization techniques<br />

Projektleiter: Herwig Peterlik<br />

Strudlhofgasse 4, 1090 Wien<br />

Inst. für Festkörperphysik, Uni. Wien<br />

Aspekte der String/<br />

Eichtheorie Dualitat<br />

Projektleiter: Radoslav Rashkov<br />

Wiedner Hauptstraße 8, 1040 Wien<br />

Inst. f. Theoretische Physik, TU Wien<br />

Chirale Eigenschaften quarkyonischer<br />

Materie und Hadronen<br />

Projektleiter: Leonid Glozman<br />

Universitätsplatz 5, 8010 Graz<br />

Inst. f. Theoretische Physik, Uni. Graz<br />

Verschränkung in Vielteilchensystemen<br />

un der Teilchenphysik<br />

Projektleiter: Beatrix Cornelia Hiesmayr<br />

Boltzmanngasse 5, 1090 Wien<br />

Inst. f. Theoretische Physik, Uni. Wien<br />

Ionenstrahlinduzierte<br />

Nanodrahtsynthese<br />

Projektleiter: Alois Lugstein<br />

Floragasse 7, 1040 Wien<br />

Inst. f. Festkörperelektronik, TU Wien<br />

Erweiterte<br />

lierung von He Tröpfchen<br />

Model-<br />

Projektleiter: Andreas Mauracher<br />

Sepp-Gangl-Straße 2, 6300 Wörgl<br />

Department of Materials Science The<br />

Angström Laboratory, University of<br />

Uppsala<br />

Theory and Spectroscopy<br />

on functionalized graphene<br />

Projektleiter: Thomas Pichler<br />

Strudlhofgasse 4, 1090 Wien<br />

Inst. f. Experimentalphysik, Uni. Wien<br />

Ionenkühler zur selektiven optischen<br />

Filterung von Anionen<br />

Projektleiter: Oliver Forstner<br />

Strudlhofgasse 4, 1090 Wien, Insti. f.<br />

Experimentalphysik, Uni. Wien<br />

2D kinetische Untersuchungen<br />

der fusions Randplasmen<br />

Projektleiter: David Tskhakaya<br />

Technikerstr. 25, 6020 Innsbruck<br />

Institut für Theoretische Physik, Universität<br />

Innsbruck<br />

Computational Materials Laboratory<br />

Projektleiter: Georg Kresse<br />

Sensengasse 8, 1090 Wien<br />

Computational Materials Physics, Uni.<br />

Wien<br />

EuroGenesis_Supernova-produced<br />

radionuclides and trace-elements<br />

(CoDustMas)<br />

Projektleiter: Anton Wallner<br />

VERA-Laboratorium, Währingerstrasse<br />

17, 1090 Wien; Inst. f. Isotopenforschung<br />

und Kernphysik, Uni. Wien<br />

Role of the solvent in electron attachment<br />

to biomolecules<br />

Projektleiter: Violaine Vizcaino<br />

Technikerstr.25/3, 6020 Innsbruck,<br />

Inst. f. Ionenphysik und angewandte<br />

Physik, Uni. Innsbruck<br />

Amorphe Eisphasen und ihre Beziehung<br />

zu ultraviskosen Flüssigkeiten<br />

Projektleiter: Katrin Winkel<br />

Innrain 52 a, 6020 Innsbruck, Inst. f.<br />

Physikalische Chemie, Uni.Innsbruck<br />

Kinetische Untersuchungen der instationäre<br />

MPWT Schicht<br />

Projektleiter: Davy Tskhakaya<br />

Technikerstr. 25, 6020 Innsbruck<br />

Institut für Theoretische Physik, Universität<br />

Innsbruck<br />

Nano-Photovoltaik<br />

Projektleiter: Alexander Riss<br />

WiednerHauptstraße 8-10/137, 1040 Wien<br />

Department of Physics Condensed<br />

Matter Physics And Materials Science,<br />

University of California at Berkeley<br />

Grundlagen der zeitabhängigen<br />

Dichtefunktionaltheorie<br />

Projektleiter: Michael Ruggenthaler<br />

Wengerstrasse 1, 6382 Kirchdorf<br />

Department of Physics, University of<br />

Jyväskylä<br />

Stark korrelierte Zustände in<br />

quantenoptischen Systemen<br />

Projektleiter: Igor Mekhov<br />

Technikerstrasse 82/52, 6020 Innsbruck;<br />

Department of Physics, Harvard<br />

University<br />

Weiterentwicklung der Weitfeld<br />

CARS Mikroskopie<br />

Projektleiterin: Monika Ritsch-Marte,<br />

Department für Physiologie und Medizinische<br />

Physik, Med. Uni. Innsbruck


uNiversiTäT WieN, hisTorisch-kulTurWisseNschAfTliche fAkulTäT<br />

sTelleNAusschreibuNG<br />

in Zusammenarbeit mit den Fakultäten für Lebenswissenschaften, Mathematik, Philosophie/Bildungswissenschaft und<br />

Physik<br />

Das DK-plus-Programm „NATURWISSENSCHAFTEN IM HISTORISCHEN, PHILOSOPHISCHEN UND KULTURELLEN KONTEXT/THE<br />

SCIENCES <strong>IN</strong> HISTORICAL, PHILOSOPHICAL AND CULTURAL CONTEXTS“ vergibt zum 1. Oktober 2010 für die Dauer von bis zu 3,5<br />

Jahren<br />

a) bis zu 10 Doktoratsstellen (KollegiatInnenstellen im Angestelltenverhältnis), sowie<br />

b) bis zu 10 Positionen als Assoziierte des Programms (anderweitig unterstützte Beteiligte ohne Angestelltenverhältnis, mit<br />

Berechtigung zur Beanspruchung von Sachkosten).<br />

Die Universität Wien bietet in diesem Rahmen mithilfe einer Förderung durch den Fonds für wissenschaftlichen Forschung<br />

(FWF) in der Folge des Initiativkollegs „Naturwissenschaften im historischen Kontext“ ein Doktoratsstudium (Ph. D.- Program)<br />

für die Dauer von sechs Semestern (verlängerbar bei einsemestrigem Auslandsaufenthalt um ein weiteres Semester)<br />

in diesem Themenkreis an. Dieses neue international und interdisziplinär ausgerichtete Programm bietet ein strukturiertes<br />

Studienprogramm im Bereich „History, Philosophy and Cultural Studies of Science“ unter Beteiligung internationaler GastwissenschaftlerInnen.<br />

In diesem Rahmen werden Dissertationen durch WissenschaftshistorikerInnen bzw. WissenschaftsphilosophenInnen<br />

sowie NaturwissenschaftlerInnen bzw. MathematikerInnen gemeinsam betreut. Der Förderungszeitraum beträgt<br />

bis zu 3, im Falle eines Auslandssemesters 3,5 Jahre. Die durchgehende Teilnahme am Studienprogramm ist verpflichtend;<br />

daher ist der Wohnsitz der KollegiatInnen und Assoziierte Mitglieder des Programms in Wien zu nehmen. Die ein- oder mehrmalige<br />

Teilnahme an der jährlichen „Vienna International Summer University“ (zwei Wochen im Juli) ist ebenfalls Bestandteil<br />

des Studienprogramms.<br />

KollegiatInnen (Kategorie a) erhalten eine Anstellung an der Universität Wien nach Maßgabe des FWF und des Kollektivvertrags im Ausmaß<br />

von 30 Wochenstunden. Eine Einbindung in die Lehre ist ab dem zweiten Programmjahr möglich und wird zusätzlich zu vergüten sein. Kosten<br />

der Kranken- und Sozialversicherungen werden von der Universität Wien getragen. Eine Befreiung von allfälligen Studiengebühren, eine<br />

zusätzliche Unterstützung für KollegiatInnen im Falle von Kinderbetreuungspflichten sowie zusätzliche Unterstützungen für Sachausgaben<br />

inklusive evtl. notwendige Forschungs-, Vortrags- oder Tagungsreisen sind vorgesehen. Assoziierte des Programms (Kategorie b) erhalten<br />

im Rahmen des DK-plus-Programms keine Anstellung an der Universität Wien; sie können jedoch ein anderweitiges Beschäftigungsverhältnis<br />

– auch mit der Universität Wien – beibehalten oder aufnehmen. Assoziierte sind zur vollen Teilnahme am Curriculum verpflichtet und haben<br />

Anspruch auf Unterstützungen für Sachausgaben inklusive evtl. notwendige Forschungs-, Vortrags- oder Tagungsreisen.<br />

Aufnahmevoraussetzung: Abgeschlossenes Hochschulstudium (Magister/Diplom/Master, in Ausnahmefällen einschlägiger<br />

BA/BSc) in Geschichte, Philosophie, Wissenschaftsgeschichte, Wissenschaftstheorie, oder in einem für das Programm<br />

relevanten natur- sozial- oder kulturwissenschaftlichen Fach bzw. Mathematik. Die Dissertationsthemen der Bewerberinnen/Bewerber<br />

sollen sich zumindest einem der Themenfelder des DK-plus-Programms zuordnen lassen. Nähere<br />

Informationen zum/zur Lehrkörper/Faculty und zum Curriculum des DK-plus-Programms sowie über die Themenfelder und mögliche<br />

Dissertationsthemen befinden sich auf der folgenden Webseite: http://dkplus-sciences-contexts.univie.ac.at/<br />

Informationen zur „Vienna International Summer University“ finden sich auf der Website:www.univie.ac.at/ivc/VISU.<br />

Bewerbungsunterlagen:<br />

Für eine Bewerbung um die Aufnahme in das DK-plus-Programm „Naturwissenschaften im historischen, philosophischen und kulturellen<br />

Kontext/The Sciences in Historical, Philosophical and Cultural Contexts“ sind folgende Unterlagen einzureichen:<br />

- ein kurzes Motivationsschreiben mit einer Begründung für die Bewerbung<br />

- ein tabellarischer Lebenslauf (CV)<br />

- eine Dokumentation der bisherigen Ausbildung und Kopien der erlangten Hochschulabschlüsse<br />

- ein Exposé des Forschungsvorhabens von maximal fünf Seiten mit Literaturangaben (bis maximal eine Seite)<br />

- zwei Empfehlungsschreiben, von denen eines in der Regel vom Betreuer/ von der Betreuerin der neuesten Abschlussarbeit sein sollte.<br />

Diese sind separat entweder per Post oder per E-mail innerhalb der Bewerbungsfrist an den Sprecher, o. Univ.-Prof. Dr. Mitchell Ash,<br />

einzusenden.<br />

Bewerbungen um KollegiatInnenstellen (Kategorie a) und um Assoziiertenpositionen (Kategorie b) müssen mit den gleichen Unterlagen eingereicht<br />

werden. BewerberInnen um Stellen der Kategorie a können Positionen der Kategorie b angeboten werden.<br />

Bewerbungsfrist: Die Aufnahmeentscheidung durch die Faculty wird in den Monaten Mai und Juni getroffen und in der ersten Juliwoche 2010<br />

bekannt gegeben. BewerberInnen, die in die engere Wahl kommen, werden zu einem persönlichen Interview eingeladen. Auswärtige BewerberInnen,<br />

die aus einem europäischen Land zum Interview eingeladen werden, erhalten ihre Reisekosten zurückerstattet; Interviews mit<br />

BewerberInnen aus außereuropäischen Ländern werden telefonisch oder per Videokonferenz geführt. Studienbeginn ist am 1. Oktober 2010.<br />

Bewerbungen sind bis zum 10. Mai 2010 (Datum des Poststempels, gleichzeitige E-mail-Bewerbung sehr empfohlen) an den Sprecher des<br />

DK-plus-Programms „Naturwissenschaften im historischen, philosophischen und kulturellen Kontext“, o. Univ.-Prof. Dr. Mitchell Ash, Institut<br />

für Geschichte der Universität Wien, Dr. Karl-Lueger-Ring 1, 1010 Wien, Österreich, zu richten.<br />

Kontakte für Rückfragen:<br />

Prof. Dr. Mitchell Ash: Tel.: +431 4277 40837 (Sekretariat: DW 40803) E-mail: mitchell.ash@univie.ac.at .<br />

Prof. Dr. Carola Sachse: Tel.: +431 4277 41207 (Sekretariat: DW 41218) E-mail: carola.sachse@univie.ac.at .<br />

Prof. Dr. Friedrich Stadler: Tel.: +431 4277 41209 (Sekretariat: DW 41201) E-mail: friedrich.stadler@univie.ac.at .<br />

Prof. Dr. Gerd B. Müller: Tel. +431 4277 56700 (Sekretariat : DW 56701) E-mail: gerhard.mueller@univie.ac.at<br />

Nr. 1/2010 15


Preise<br />

60. Jahrestagung der<br />

Österreichischen Physikalischen Gesellschaft - ÖPG<br />

06. bis 09. September an der Universität Salzburg<br />

zum Thema ��������������������<br />

Prof. Dr. Harald Giessen<br />

4th Physics InstituteUniversity of Stuttgart<br />

Pfaffenwaldring 57D-70569 Stuttgart<br />

GermanyPhone:<br />

(49) 711 6856 5111(of�ce)<br />

(49) 711 6856 5110 (secretary)<br />

Fax:(49) 711 6856 5097<br />

Email: giessen@physik.uni-stuttgart.de<br />

Internet: http://www.pi4.uni-stuttgart.de/<br />

zum Thema �����������������������<br />

Dr. Rupert URS<strong>IN</strong> - senior scientist<br />

IQOQI - Inst. for Quantum Optics and Quantum Information<br />

<strong>Austrian</strong> Academy of Sciences<br />

Boltzmanngasse 3<br />

A-1090 Vienna<br />

Austria<br />

Mobile: +43 650 9414567<br />

Fax: +43 1 4277 29552<br />

Web: www.quantum.at/ursin<br />

zum Thema ��������������������<br />

Prof. Reinhard Kienberger<br />

Technische Universitaet Muenchen<br />

Fakultaet fuer Physik E11<br />

Max-Planck-Institut fuer Quantenoptik<br />

Hans-Kopfermann-Str. 1<br />

85748 Garching<br />

Germany<br />

Tel: +49/89/32905-731<br />

Fax: +49/89/32905-361<br />

reinhard.kienberger@mpq.mpg.de<br />

http://www.attoworld.de/junresgrps/attosecond-dynamics.html<br />

zum Thema ������������������ als öffentlicher Abendvortrag<br />

Prof. Dr. Rudolf Grimm<br />

Institut für Experimentalphysik<br />

Universität Innsbruck<br />

Technikerstraße 25<br />

6020 Innsbruck<br />

Austria<br />

Institut für Quantenoptik und Quanteninformation<br />

Österreichische Akademie der Wissenschaften<br />

6020 Innsbruck<br />

Austria<br />

Tel.: +43-512-507-6300, (Secr.: -6301), (Fax: -2921)<br />

http://rudi.ultracold.at<br />

Erscheinungsort: Graz<br />

Verlagspostamt: 8010 Graz<br />

Zulassungsnummer: GZ 02Z032392 M<br />

Bei Unzustellbarkeit bitte retournieren an<br />

Univ. Prof. Dr. Max E. Lippitsch<br />

Karl-Franzens-Universität<br />

Institut für Physik<br />

Universitätsplatz 5<br />

8010 Graz

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