Neue Gesetzmäßigkeit in den Eigenschaften chemischer Elemente entdeckt

Die Verteilung aller bekannten Spektrallinien d. Elemente gleicht dem Spektrum eines 9.000 K (8727 °C) heißen schwarzen Strahlers u. könnte Hinweise auf d. frühe Entstehungsphase d. Universums liefern Universität Rostock / Matthias Heinrich

Die ersten Spektrallinien wurden Anfang des 19. Jahrhunderts von William H. Wollaston und Joseph von Fraunhofer entdeckt. Es vergingen beinahe 100 Jahre, bevor Niels Bohr mit seinem Atommodell eine anschauliche Erklärung für ihren Ursprung liefern konnte.

Mit Hilfe der Quantenmechanik lassen sich die spektralen Fingerabdrücke der verschiedenen Elemente mit enormer Präzision berechnen. Über 250.000 solcher Linien sind bisher experimentell identifiziert und in einem umfangreichen Online-Katalog des National Institute of Standards and Technology (NIST) zugänglich [http://physics.nist.gov/cgi-bin/ASD/lines_pt.pl]. Mit Hilfe der Linien lassen sich alle chemischen Elemente eindeutig wiedererkennen.

Ein Team von Wissenschaftlern der Universität Rostock entdeckte eine erstaunliche Systematik: Über der Wellenlänge aufgetragen, folgen die bekannten Spektrallinien der Elemente dem thermischen Planck-Spektrum der Strahlungsintensität einer überhitzten Glühlampe.

Mit einem Maximum bei 320 Nanometern, gerade außerhalb des für das menschliche Auge sichtbaren Bereichs der Strahlung im Ultravioletten (UV-A), müsste diese hypothetische Glühlampe eine Temperatur von 9.000 Kelvin (8727 Grad Celsius) haben.

Dieser scheinbar zufällige Wert könnte eine unerwartete Verbindung zur Kosmologie aufzeigen: Kurz nach dem Urknall, bevor Materie entstand, dominierte Strahlung das Universum. Erst nach seiner Ausdehnung und Abkühlung kondensierten nach und nach die Elementarteilchen und die Materie, aus der unsere heutige Welt besteht.

Der schicksalshafte Übergang zwischen diesen gegensätzlichen Zuständen erfolgte bei einer Temperatur von 9.000 Kelvin. Könnte das eine nur rein zufällige Übereinstimmung sein?

„Gut möglich“, räumt Professor Alexander Szameit ein: „Wir haben das im Team ausgiebig diskutiert und fanden die Entdeckung so ungewöhnlich, dass wir uns bei der Suche nach einer möglichen Erklärung an die Wissenschaftsgemeinschaft gewandt haben. Wie hatte Isaac Asimov es doch so treffend ausgedrückt: ,Die spannendsten Worte, die es in der Wissenschaft zu hören gibt, sind nicht ‚Heureka!‘ (‚Ich habe es gefunden‘), sondern ‚Hmmmm, komisch …‘“.

Prof. Dr. Alexander Szameit
AG Experimentelle Festkörperoptik
Institut für Physik
Universität Rostock
Tel.: +49 381 498-6790
E-Mail: alexander.szameit@uni-rostock.de

Die Originalveröffentlichung in “Annalen der Physik” ist unter https://doi.org/10.1002/andp.202000033 verfügbar.

Media Contact

Sissy Gudat Universität Rostock

Weitere Informationen:

http://www.uni-rostock.de

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie

Der innovations-report bietet im Bereich der "Life Sciences" Berichte und Artikel über Anwendungen und wissenschaftliche Erkenntnisse der modernen Biologie, der Chemie und der Humanmedizin.

Unter anderem finden Sie Wissenswertes aus den Teilbereichen: Bakteriologie, Biochemie, Bionik, Bioinformatik, Biophysik, Biotechnologie, Genetik, Geobotanik, Humanbiologie, Meeresbiologie, Mikrobiologie, Molekularbiologie, Zellbiologie, Zoologie, Bioanorganische Chemie, Mikrochemie und Umweltchemie.

Zurück zur Startseite

Kommentare (0)

Schreib Kommentar

Neueste Beiträge

Fraunhofer Solution Days 2020

Fraunhofer IWU mit breitem Spektrum technischer Lösungen Maschinen- und Anlagenbau, vernetzte Produktionsprozesse und Brennstoffzellenantriebe – in diesen Forschungsfeldern präsentiert das Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU vom 26. – 29….

BEAT-COVID – mit neuartigen Therapien gegen die Pandemie

Die aktuelle SARS-CoV-2-Pandemie mit all ihren Auswirkungen auf die Gesellschaft – gesundheitlich wie wirtschaftlich – zeigt, wie dringend es ist, neue Therapien zur Behandlung von COVID-19 zu entwickeln. Gleichzeitig wird…

Innenstädte innovativ kühlen

Ausgehend von einer globalen Klimaerwärmung von bis zu 2 °C, „kann dies in typischen Sommern zu einer Temperaturerhöhung von bis zu 5 °C in Innenstadtbereichen führen“, so Prof. Dr.-Ing. Bernhard…

By continuing to use the site, you agree to the use of cookies. more information

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close