Interactions in Ultracold Gases

M. Weidemüller, C. Zimmermann (Hrsg.)
Interactions in Ultracold Gases - From Atoms to Molecules
Wiley-VCH, Berlin 2003. 509 Seiten, Geb., ISBN 3-527-40389-2

Wechselwirkungen sind das Salz in der Suppe der Experimente mit ultrakalten Gasen. Gerade das Zusammenspiel zwischen quantenmechanischen Phänomenen und schwachen, einfach beschreibbaren Wechselwirkungen macht den besonderen Reiz dieses modernen Forschungsgebiets aus, das seine Wurzeln in der Atom- und Molekülphysik hat, inzwischen aber auch weit in andere Teilgebiete der Physik ausstrahlt. Das vorliegende Buch, das anlässlich eines gleichnamigen Workshops entstanden ist, gibt einen umfassenden Überblick über die aktuellen Entwicklungen auf diesem Gebiet und bietet dabei deutlich mehr als eine einfache Aneinanderreihung von Tagungsberichten.

Ein Schwerpunkt sind natürlich die Experimente zur Bose-Einstein-Kondensation (BEC). Entsprechend dem Untertitel wird daneben sehr starkes Gewicht auf die Erzeugung und Untersuchung kalter Moleküle gelegt, wobei gerade hier Perspektiven für die zukünftige Forschung aufgezeigt werden. Das Bindeglied zwischen diesen beiden Bereichen bilden die Wechselwirkungen zwischen Atomen, die bei großen interatomaren Abständen z. B. für das Auftreten eines Mott-Isolator-Übergangs in einem BEC und bei kleinen Abständen für die Molekülbildung verantwortlich sind.

Die Editoren haben in pädagogisch sinnvoller Weise Beiträge von international anerkannten Autoren in einem dreigliedrigen, hierarchischen Aufbau zusammengefasst. Herzstück des Buchs ist dabei der erste Teil, der aus fünf Tutorials über relevante Kühltechniken für Atome, experimentelle und theoretische Grundlagen der Bose-Einstein-Kondensation, kalte Kollisionen und kalte Moleküle sowie grundlegende experimentelle Techniken besteht. Alle Beiträge bieten eine gute Einführung in die jeweilige Thematik, wobei das Kapitel über grundlegende experimentelle Techniken aufgrund seiner Originalität besonders hervorzuheben ist.

Im zweiten Teil werden wichtige Arbeiten aus führenden Forschungsgruppen vorgestellt. Im Wesentlichen handelt es sich hier um Artikel über die eigenen Arbeiten der jeweiligen Autoren und nicht wie im Vorwort von den Editoren angemerkt um Übersichtsartikel. In ihrer Gesamtheit geben diese topical reports aber einen guten Überblick über den Stand der Forschung, von BEC in optischen Gittern über ultrakalte Plasmen bis hin zur Erzeugung ultrakalter Moleküle. Der letzte Teil des Buches ist eine Ansammlung von Kurzbeiträgen der Teilnehmer des Workshops und fällt daher etwas aus dem strukturellen Rahmen der ersten beiden Teile heraus.

Zusammenfassend kann man sagen, dass das vorliegende Buch ein wertvoller Beitrag zum hochaktuellen Gebiet der Physik ultrakalter Gase ist. Es eignet sich insbesondere auf Grund der einführenden Tutorien durchaus als begleitendes Werk für eine Spezialvorlesung oder ein Seminar. Das Buch ist nicht nur für Physiker aus dem Arbeitsgebiet, sondern auch für interessierte Wissenschaftler und Studenten, die einfach nur mehr über ein äußerst spannendes Forschungsgebiet erfahren wollen, empfehlenswert.
Dr. Axel Görlitz, 5. Physikalisches Institut, Universität Stuttgart

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