Schnellste Vorgänge im Mikrokosmos: Von der Neugier bis zur Krebsbekämpfung
ie unfassbar kurz sind eigentlich Attosekunden? Und wie können derartige ultrakurze Laserpulse schon jetzt im Bereich der Grundlagenforschung wie auch zukünftig in der praxisnahen Anwendung auf dem Feld der medizinischen Diagnostik innovative Ansätze ermöglichen? Diesen Fragen geht Prof. Ferenc Krausz, Direktor am Max-Planck-Institut für Quantenoptik und Lehrstuhlinhaber für experimentelle Physik an der Ludwig-Maximilians-Universität München, in seinem hier zu sehenden Online-Vortrag nach, den er anlässlich der Jubiläumsveranstaltung „10 Jahre PhotonLab“ am 23. Juli 2021 gehalten hat.
Wir alle kennen sie aus sportlichen Wettbewerben, in denen es um Schnelligkeit geht: die Messungen von Hundertstel- und Tausendstel-Sekunden. Attosekunden, abgeleitet vom dänischen Wort „atten“, das der Zahl „achtzehn“ entspricht, sind da mit ihrem zeitlichen Intervall von 10-18 Sekunden noch einmal eine ganz andere Hausnummer. Eine Attosekunde ist somit das Milliardstel einer Milliardstelsekunde. Das lässt sich kaum mehr vorstellen, den im Bereich der Attosekunden entspricht die Dauer einer Sekunde dem Alter unseres Universums!
Was in der physikalischen Grundlagenforschung dazu dient, mit Attosekunden-Laserlichtpulsen die nicht auf Bahnen festgelegten Elektronenbewegungen innerhalb eines Atoms zu detektieren, könnte in der praxisnahen Anwendung zukünftig dazu führen, mittels dieser laserbasierten Technik aus Blutproben in einem innovativen Analyseverfahren einen sogenannten individuellen „molekularen Fingerabdruck“ eines Menschen zu erzeugen. Aus dem Vergleich möglicher Veränderungen der im Laufe der Zeit untersuchten Blutproben, ließe sich so schon hoffentlich bald ein frühdiagnostisches Verfahren konzipieren, das bereits minimale Veränderungen in der molekularen Struktur erkennen könnte. Damit könnte man frühestmöglich Therapieansätze einleiten, noch bevor die Krankheit symptomatisch ausbricht. Wie dies funktionieren kann, erklärt Prof. Ferenc Krausz anschaulich und allgemein verständlich in seinem hier aufrufbaren Vortrag in deutscher Sprache.