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  • Laborbild Lichtschwert
Prof. Dr. Tobias Brixner

Lichtschwert

Kurzfilm "Femto Stars" (6-min-Zusammenfassung für Eilige)

Ein Lichtschwert ist eine fiktive Fechtwaffe aus dem "Star-Wars"-Universum der gleichnamigen Filmreihe, die auf den Regisseur George Lucas zurückgeht. Es gab im Lauf der Jahre zahlreiche Diskussionen, ob ein echtes Lichtschwert gebaut werden könnte. Dies motivierte Professor Tobias Brixner zu einer öffentlichen Vorlesung samt Experimenten im Rahmen der Veranstaltungsreihe "Physik am Samstag" am 5. Mai 2018 an der Universität Würzburg. Ein Lichtschwert wird dort auf Basis von Femtosekunden-Laserpulsen realisiert. Das Video "Femto Stars" ist eine Kurz-Zusammenfassung für Eilige; die gesamte Vorlesung inklusive wissenschaftlichen Erläuterungen ist weiter unten abrufbar.

Populärwissenschaftlicher Vortrag (Komplettversion)

Sind Lichtschwerter reine Fiktion? Meist wird als Argument angeführt, ein Laserstrahl breite sich ungehindert aus, bis er auf ein Hindernis treffe, und daher seien räumlich begrenzte Lichtschwerter physikalisch unmöglich. Der Film "Femto Stars" und das Foto im Header dieser Seite zeigen, dass man anscheinend doch Lichterscheinungen endlicher Länge erzeugen kann. Wie funktioniert das? Wofür ist das gut?

Die unten abrufbare Vortragsaufzeichnung "Vom Lichtschwert zur Femtochemie - Fiktion und Anwendungen mit ultrakurzen Laserpulsen" zeigt anhand einer Analogie mit Musik, wie ultrakurze Laserpulse entstehen. Wenn man Licht in nur wenigen Femtosekunden (d.h. Millionstel Milliardstel Sekunden) ein- und ausschalten kann, ergeben sich grundlegend neue Möglichkeiten, extrem schnelle physikalische Vorgänge in Echtzeit zu verfolgen und sogar zu steuern. Die Realität übertrifft sogar die "Star Wars"-Fiktion, denn in unserer Forschung dringen wir mit Präzision bis auf die atomare Ebene vor und "schneiden" im Rahmen der "Quantenkontrolle" nach Maßgabe chemische Bindungen in einem Molekül durch. Neben dieser "Femtochemie" kann man ultraschnelle Spektroskopie anwenden, um beispielsweise die biologischen Prozesse der Photosynthese oder des Sehens zeitlich aufzulösen. Eine Spezialität unserer Arbeitsgruppe ist die multidimensionale Spektroskopie, die umfassende Informationen liefert. Auch in der Medizin kommen Femtosekunden-Laserpulse zum Einsatz, unter anderem bei der "Femto-LASIK"-Augenoperation, deren Funktionsprinzip auf dem "Lichtschwert"-Effekt basiert.

Der Vortrag bietet eine Einführung in die Grundlagen der ultraschnellen Spektroskopie und gleichzeitig den wissenschaftlichen Hintergrund für das Lichtschwert von "Femto Stars" (Vollbildversion durch Klicken in der oberen rechten Ecke des Videos verfügbar). Als Selbsttest kann auch dieses Quiz zur Vorlesung dienen

Weiterführende Publikationen


Alternative Lichtschwert-Konzepte

Im Internet, insbesondere auf YouTube, kursieren viele Vorschläge, wie man ein Lichtschwert bauen könnte. Die folgende Auswahl hat nichts mit Femtosekundenlasern zu tun. Bilden Sie sich Ihr eigenes Urteil, wie erfolgreich diese Versuche sind. Wenn Sie gerne mit dem "Femto-Stars-Lichtschwert" arbeiten möchten, sollten Sie Teil unseres Teams werden, da wir Filamente in der Forschung täglich verwenden, um breite Spektren zu erzeugen...

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97074 Würzburg

Tel.: +49 931 31-86331
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