25/03/2011 - Sie erfassen extrem schwache magnetische Signale

Menéame

Herz und Gehirn erzeugen extrem schwache magnetische Signale. ICFO-Forscher haben sie aufgenommen, indem sie eine Grenze überschritten haben, die zuvor als unübertroffen galt. Die Studie wurde in 'Nature' veröffentlicht und wird viele Anwendungen haben, wie Bilddiagnose, Gravitationswellenerkennung und Atomuhren für die Navigation

Dr. Morgan Mitchell vom ICFO, Leiter der Forschungsgruppe

Was passiert in unserem Gehirn, wenn wir in einer anderen Sprache sprechen als die, die wir täglich verwenden? Kann man genau wissen, wo man Ölvorkommen auf der Erde findet? Eine Antwort auf diese und andere Fragen wäre zu finden, wenn die kleinsten und empfindlichsten Werte eines Magnetfeldes erkannt und analysiert werden könnten. Diese extrem schwachen Magnetsignale konnten zum ersten Mal erkannt werden.

Dies war möglich, nachdem man eine Grenze überschritten hatte, die früher als grundlegend und unübertroffen galt, die sogenannte Heisenberg-Grenze. Dies ist die Folge des berühmten "Unsicherheitsprinzips" des deutschen Werner Heisenberg, auf dem alle erstaunlichen Phänomene der mikroskopischen Welt und der Quantenwelt beruhen. Das System zur Erfassung dieser Signale ist ein wichtiger Fortschritt beim Verständnis der Mechanismen, die alle präzisesten Maßnahmen im Allgemeinen einschränken.

Die Hersteller dieser Messungen haben sich jedoch darauf konzentriert, die Magnetfelder zu messen. Und sie waren Forscher einer Forschungsgruppe unter der Leitung von Dr. Morgan Mitchell von der Polytechnischen Universität Katalonien (UPC). Die Ergebnisse seiner Studie wurden am 24. März in Nature veröffentlicht.

Um extrem präzise zu messen, müssen die Werkzeuge kleiner sein, um die Quantenwelt zu erreichen Wenn Sie extrem präzise Messungen durchführen wollen, müssen die verwendeten Werkzeuge immer kleiner werden, bis Sie die Quanten Welt der Atome oder Photonen erreichen. Heute werden diese Werkzeuge in extrem präzisen Instrumenten wie den Atomuhren der GPS-Satelliten eingesetzt.

Eine der Folgen des Heisenberg-Prinzips ist, dass man nichts messen kann, ohne es zu ändern, denn wenn das Messwerkzeug mit dem zu messenden Objekt interagiert, vermittelt es ihm seine innere Unsicherheit. Je nachdem, wie alle Ungewissheiten der Werkzeuge-Teile zusammengefügt werden, wird eine letzte Grenze in der Empfindlichkeit erreicht. Diese Grenze, die sogenannte Heisenberg-Grenze, wurde nicht viel studiert, und vor einigen Jahren begannen die theoretischen Physiker, ihn in Frage zu stellen. Im Jahr 2005 hat der Forscher Alfredo Luis von der Complutense University in Madrid (UCM) [...]

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