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Die Spuren der Quantenfluktuationen: Ein Gitter aus Laserlicht zwingt Atome (hellblau) in eine regelmäßige Struktur. In dieser Anordnung tunneln Teilchen selbst am absoluten Nullpunkt der Temperatur von einem Gitterplatz zum nächsten und bilden dort Atompaare. © MPI Quantenoptik / Immanuel Bloch
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Kann ein absolutes Nichts in einem begrenzten Raum erzeugt werden?
Christa Krüger-von List, Berlin
Das Nichts ist ein philosophischer Begriff und wird gegen das Etwas abgegrenzt. Die Frage „Warum ist Etwas und nicht Nichts?“ spitzt den Gegensatz vielleicht am prägnantesten zu.
Naturwissenschaftler kennen das Vakuum, das aber weit davon entfernt ist, Nichts zu sein. Ein Vakuum ist als ein Raum definiert, der frei von Materie ist. Ein perfektes Vakuum, das völlig frei von Teilchen ist, gibt es allerdings nicht. Selbst in den leersten Gebieten des Weltalls, den sogenannten Voids, findet sich in einem Kubikmeter noch ein Teilchen, oft sogar ein Teilchen pro Kubikzentimeter.
Auf der Erde lässt sich nur ein Vakuum erzeugen, in dem sich im besten Fall in jedem Kubikzentimeter noch einige tausend Teilchen befinden.
Aber selbst wenn es ein perfektes Vakuum gäbe, existierte darin Etwas. Bei sogenannten Vakuum- oder Quantenfluktuationen entstehen Paare von virtuellen Teilchen und Antiteilchen. Diese löschen sich zwar sehr schnell wieder gegenseitig aus, sind aber durch manche Effekte nachweisbar. Eine solche Vakuumfluktuation wird heute auch als Ursache des Urknalls diskutiert.
Die beteiligten Institute
MPI für Quantenoptik
Garching, Bayern
