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Wenn Bosonen zu Fermionen werden

22.05.2004 - (idw) Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V.

Münchner und Mainzer Forschern haben einen neuen Quantenzustand der Materie, ein so genanntes Tonks-Girardeau-Gas, entdeckt

In der Natur existieren zwei fundamentale Arten von Teilchen, so genannte Bosonen und Fermionen. Treffen mehrere Bosonen oder mehrere Fermionen aufeinander, so zeigen sie ein ausgeprägt unterschiedliches "Sozialverhalten": Während Bosonen eher geselliger Natur sind und sich am liebsten so nahe wie möglich beieinander aufhalten, sind Fermionen Einzelgänger, die den Kontakt zu ihresgleichen meiden. In der neuesten Ausgabe der Zeitschrift Nature berichten jetzt Forscher des Max-Planck Instituts für Quantenoptik in Garching und der Johannes Gutenberg-Universität in Mainz über die Herstellung eines neuen Quantenzustands der Materie, in dem sich die geselligen Bosonen bei ultrakalten Temperaturen wie einzelgängerische Fermionen verhalten. Solch ein Gas von "fermionisierten" Bosonen - ein so genanntes Tonks-Girardeau-Gas - geht auf etwa 40 Jahre alte Ideen des amerikanischen Physikers Marvin D. Girardeau zurück und konnte nun erstmals realisiert werden (Nature, 20. Mai 2004).
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