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Senden"Three's a crowd", sagt der Brite, und der Physiker gibt ihm Recht: Man kann nicht einmal ganz klassisch nach Sir Isaac Newton die Bewegungen dreier miteinander per Schwerkraft wechselwirkender Körper analytisch (d. h. durch eine exakte Formel) berechnen.
Umso seltsamer ist ein Effekt, den der russische Physiker Vitaly Efimov 1970 voraussagte: Ein quantenmechanisches System von drei Teilchen, von denen jeweils zwei kein stabiles System bilden, bildet gebundene Zustände. Mehr noch: unendlich viele gebundene Zustände. Man kann sich das grob so vorstellen, dass jeweils zwei Teilchen es gerade nicht schaffen, sich aneinander zu binden, aber das dritte, so weit es auch entfernt sein mag, den Anstoß gibt, die Barriere zu überwinden. Das funktioniert aber laut Efimov nur mit Bosonen, Teilchen, die einander nicht ausweichen. Dafür aber sowohl mit starker Kernkraft (also z. B. in Protonen, die ja auch immer aus drei Quarks bestehen) als auch mit elektromagnetischer Kraft, wie sie zwischen Atomen wirkt.
Experimentalphysikern um Rudolf Grimm und Hanns-Christoph Nägerl an der Uni Innsbruck ist es nun gelungen, einen Efimov-Zustand erstmals experimentell nachzuweisen (Science, online 16. 3.) - an einem ultrakalten Gas von Cäsium-Atomen. Dort äußert sich die Existenz eines solchen Zustands darin, dass bei ganz bestimmten Feldstärken eines äußeren Magnetfelds (das die Wechselwirkung der Atome reguliert) die Reaktion zweier Cs-Atome zu einem Cs2-Molekül unterdrückt wird. tk
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