Abstract Es wird über die Entwicklung der Methoden zur Erreichung tiefer und ultratiefer Temperaturen berichtet, die der Physik den Bereich bis sehr nahe an den absoluten Nullpunkt (−273, 15 °C = 0 K) heran erschlossen haben.
Wie kalt ist kalt? Selbst innerhalb der Physik gehen die Vorstellungen dazu auseinander. Für Umweltphysiker mit Spezialgebiet Eisforschung sind Gletscher „kalt“, wenn die Temperatur im Eis permanent unterhalb des Gefrierpunktes liegt, das Eis also nie zum Schmelzen kommt. Solche Gletscher eignen sich als Klimaund Umweltarchive. Für Atomphysiker mit Spezialisierung auf Laserkühlung hingegen sind Atome „kalt“, wenn ihre Temperatur sehr nahe am absoluten Nullpunkt liegt. Die zwei Forschungsgebiete haben mehr miteinander zu tun, als man denken könnte: Die extrem kalten Atome können helfen, die Geschichte der nicht ganz so kalten Gletscher zu entschlüsseln.
Abstract Die Forschung an kalten Molekülen hat sich in den letzten Jahren rasant entwickelt. Es gibt mittlerweile eine Reihe etablierter Methoden, um Moleküle in der Gasphase auf Temperaturen im Millikelvin‐Bereich zu kühlen. Dennoch konzentriert sich ein Schwerpunkt der aktuellen Forschung darauf, neue Wege zu finden, um die Temperaturen der Moleküle dem absoluten Nullpunkt noch näher zu bringen. Proben kalter Moleküle bieten nicht nur wichtige Anwendungen für die hochauflösende Spektroskopie, die von den verlängerten Wechselwirkungszeiten der langsamen Moleküle mit der elektromagnetischen Strahlung profitiert. Sie versprechen auch einen Zugang zu einem exotischen Regime der chemischen Reaktivität, in dem Phänomene wie Quantentunneln und ‒resonanzen vorherrschen. Dieser Aufsatz beginnt mit einer Einführung in die Methoden, mit denen kalte Moleküle hergestellt werden können, mit besonderem Schwerpunkt auf der Stark‐Abbremsung und auf Molekülfallen. Ein wichtiger Teil des Aufsatzes ist neben den teilweise bereits realisierten auch den zukünftig möglichen Anwendungen kalter Moleküle gewidmet, die beide mithilfe ausgewählter Beispiele näher beleuchtet werden.