In diesem Abschnitt der Quantenwelt möchte ich ein paar technische Anwendungen der Physik vorstellen und beschreiben. Dabei werde ich mehr auf die physikalischen Theorien und Erkenntnisse hinter der Technik eingehen, als auf die eigentlichen technischen Details.
Um die Zeit zu messen benötigt man möglichst genaue Taktgeber. Solche Taktgeber sollten immer die gleiche Taktfrequenz geben. Erste Taktgeber, mit denen die Zeit gemessen wurde, waren die Naturvorgänge selbst. An den Regelmäßigkeiten von Tag und Nacht und den Jahreszeiten und Gestirnen kann man sich auf der Erde orientieren und die vergangene Zeit messen. Sehr genaue Uhren, die die Zeit auf Sekunden genau messen können, kamen erst mit den Pendeluhren im 17. Jahrhundert auf. Heute basiert die internationale Zeit wieder auf natürliche Taktquellen, nämlich auf Resonanzen in der Elektronenschale von Atomen. Das zweite Kapitel dieses Abschnittes ist den Atomuhren gewidmet.
Seit sie 1960 erfunden wurden, haben laser beinahe alle Bereiche der Technik und viele Bereiche des täglichen Lebens erobert. Laserlicht zeichnet sich durch die starke Bündelung und hohe Intensität aus. Für Physiker sind Laser interessant, weil man sie so optimieren kann, dass sie entweder eine sehr gut definierte Wellenlänge oder eine sehr kurze Impulsdauer haben. Ich habe Lasern einen eigenen Abschnitt gewidmet.
Anlass für dieses Kapitel war eine Diskussion im alten Quantenforum zur Frage, ob und wie Erkenntnisse der Relativitätstheorie für die Satellitennavigation verwendet werden. Um diese Frage zu beantworten, ist es natürlich zunächst notwendig, das Prinzip der Satellitennavigation zu verstehen. Ich möchte daher das Kapitel Technik mit einer Erklärung des Global Positioning System (GPS) beginnen.
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Letzte Änderung: 13.04.2006