Schaukel gehorcht Einstein
„Wir haben einen Dirac-Oszillator mit Hilfe von Mikrowellen realisiert“, berichtet John Franco-Villafañe von der Universidad Nacional Autónoma im mexikanischen Cuernavaca. Dazu mussten sie nicht nur geeignete Materialien wählen, sondern diese auch sehr präzise platzieren. Die Forscher arbeiteten mit dünnen nichtleitenden Scheibchen, die sie in einer Reihe zwischen zwei metallischen Platten anordneten. Die Scheibchen waren nur 5 Millimeter hoch und hatten einen Durchmesser von 8 Millimetern. Die obere Platte befand sich 13 Millimeter über der unteren, so dass sich noch ein bisschen Luft über jedem Scheibchen befand. Auf diese Weise konnten die Forscher bewerkstelligen, dass sich die Mikrowellen so in ihrem Aufbau ausbreiteten, wie in der Theorie beschrieben.
Indem die Wissenschaftler die Abstände zwischen den Scheibchen veränderten, konnten sie verschiedene Varianten der Gleichung experimentell nachbauen. Vor allem bei nicht zu starken Mikrowellen-Anregungen, die sie über eine Antenne in ihr Experiment einspeisten, zeigte der Aufbau eine sehr gute Übereinstimmung mit der Theorie. Da dieses Modellsystem sehr allgemein ist, könnte es in ganz unterschiedlichen Gebieten der Physik Anwendung finden. Sowohl in der Kernphysik wie in der Quantenoptik diskutieren Theoretiker Dirac-Oszillatoren, da sie zu den wenigen mathematisch exakt lösbaren relativistischen Systemen gehören. Aber auch verschiedene Wellenfunktionen in der Quantenmechanik oder die Bewegung von Elektronen im Zukunftsmaterial Graphen sind Gebiete, die sich mit der neuen Methode simulieren lassen.
Seltsame Radiopulse aus den Tiefen des Alls
Einbahnstraße für Mikrowellen