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Wechselspiel von Raumkrümmung und Licht

Astronomische Weiten im Labor einfangen                Podcast 

Um den Einfluss von Gravitation auf die Ausbreitung von Licht zu untersuchen, sind Wissenschaftler typischerweise auf astronomische Längenskalen und die Beteiligung enormer Massen angewiesen. Dass es auch anders geht, zeigen Physiker der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) und der Friedrich-Schiller-Universität Jena.


Als Hanbury Brown und Twiss (HBT) ihre Technik der Intensitätskorrelationsmessungen zur Überprüfung der Winkelgröße von Sternen im sichtbaren Bereich vorschlugen, forderten sie die übliche Konzeption der Quantenmechanik heraus und stießen eine Diskussion an, die zur Gründung der Quantenoptik geführt. Wir überarbeiten diese grundlegende Technik und studieren ihre Auswirkungen bei Raumkrümmung.

Zu diesem Zweck untersuchen wir theoretisch und experimentell die Entwicklung von Speckle-Mustern, die sich, der Vorstellung trotzend, dass Licht während der Freiraum-Ausbreitung immer die räumliche Kohärenz verstärkt, entlang zweidimensionaler Flächen mit konstanter positiver und negativer Gaußscher-Krümmung ausbreiten. Wir diskutieren auch die Messbarkeit der durchquerten Raum-Krümmung unter Nutzung von HBT aus Sicht des Betrachterstandpunktes. Durch ihre Symmetrie wirken Oberflächen mit konstanter Gaußscher Krümmung als Analogiemodelle für Universen, die nicht-verschwindende kosmologische Konstanten haben.

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Hanbury Brown and Twiss measurements in curved space - Vincent H. Schultheiss, Sascha Batz & Ulf Peschel, Nature Photonics 10, 106-110 (2016)

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Astronomische Weiten im Labor einfangen