Die Dynamik der Elektronen beobachten

Im Mittelpunkt des Forschungsinteresses von Prof. Dr. Gerhard G. Paulus steht die Erforschung der schnellsten Vorgänge in der Natur. Dem frisch ernannten Lehrstuhlinhaber für Experimentalphysik/Nichtlineare Optik der Friedrich-Schiller-Universität Jena hat es die Attosekunden-Laserphysik angetan – was also im Bereich des milliardsten Teils einer milliardstel Sekunde (10 hoch minus 18 Sekunden) vor sich geht.

„In diesem Bereich kann man die Dynamik der Elektronen beobachten, also den ersten Schritt beispielsweise von chemischen Reaktionen“, sagt Prof. Paulus. Dazu ist es notwendig, „alle Spektralfarben in Gleichschritt zu bringen“, umschreibt der Neu-Jenaer, was zur Erzeugung dieser ultrakurzen Pulse notwendig ist.

Bisher hat sich Paulus der Attosekunden-Zeitskala auf „einem indirekten Zugang“ genähert. Vor sechs Jahren hat er als Erster Effekte von sogenannten Einzelzyklenpulsen nachgewiesen und vor zwei Jahren das Attosekunden-Doppelspalt-Experiment veröffentlicht. Bei seinen Forschungen in Jena will er nun zum direkten Beobachten kommen und außerdem die Bewegungen der Elektronen „auf kohärente Art steuern“.

Der 41-jährige Paulus, der in Neustadt an der Aisch geboren wurde, denkt auch über eher angewandte Aspekte seiner Forschung nach, ist „offen für Kooperationen mit der Wirtschaft“ und freut sich über die Vielzahl an kompetenten Partnern in Jena. „Meine Forschung ist jedoch getrieben von der Neugier“, betont der verheiratete Vater zweier Kinder. „Und diese grundlagenbezogene Forschung ist auch wichtig für die Ausbildung“, nennt er sein Ziel für die Lehre. „Eine exzellente Ausbildung der Studenten auf der Höhe der Zeit ist nur durch Mitarbeit an der vordersten Front der Forschung denkbar“, ist Paulus überzeugt und betont damit die Aktualität des Humboldtschen Bildungsideals.

Bewiesen hat er dies zuletzt an der Texas A&M University in den USA, wo er seit 2003 tätig war. Zuvor wurde Paulus nach dem Physikstudium an der Ludwig-Maximilians-Universität München und am Max-Planck-Institut für Quantenoptik 1995 promoviert und habilitierte sich 2002. Dann zog es ihn – nach weiteren Forschungsprojekten in Italien und Österreich – in die USA, wo er die Freiheiten der Wissenschaft genossen hat. Dennoch ist er gerne dem Ruf der Friedrich-Schiller-Universität zurück nach Deutschland gefolgt. Gelockt hat ihn neben dem „exzellenten Renommee der Jenaer Universität in der Physik“ auch die „hohe Qualität des wissenschaftlichen und technischen Personals“. Nicht zuletzt sei er auch dem Ruf der Stadt gefolgt, denn „Jena ist die Geburtsstadt der modernen Optik“.

An diesem guten Ruf mitarbeiten will der passionierte Läufer von jetzt ab. Dafür baut er derzeit den Bereich der Attosekunden-Laserphysik auf, um die notwendigen kurzen Pulse entstehen zu lassen, die ihm dann tiefste Einblicke in den Zusammenhalt der atomaren Welt erlauben sollen.

Kontakt:
Prof. Dr. Gerhard G. Paulus
Institut für Optik und Quantenelektronik der Universität Jena
Max-Wien-Platz 1
07743 Jena
Tel.: 03641 / 947201
E-Mail: ggpaulus[at]ioq.uni-jena.de