St. Louis / Wien – Das Licht bewegt sich mit knapp dreihunderttausend Kilometern pro Sekunde – nichts ist schneller. So etwas zu filmen, scheint schier unmöglich. Spezialkameras für Superzeitlupen schaffen immerhin mehrere Millionen Bilder pro Sekunde, doch das reicht bei Weitem nicht.

Physiker der Washington University in St. Louis haben nun allerdings eine Kamera gebaut, die bis zu 100 Milliarden Aufnahmen pro Sekunde macht. Damit konnten sie erstmals einen einzelnen Lichtblitz filmen, wie er sich in einem mit Luft gefüllten Tunnel ausbreitet, umgeben von zwei Gummiplatten.

Verschieden schnelle Streuung

Der Grund für dieses zweigeteilte Medium: Der Kanal hat einen niedrigem Brechungsindex, der umgebende einen höheren. Rast nun ein Laserpuls durch den Kanal, wird sein Licht gestreut – im Kanal schneller als im Umfeld.

Wie die Forscher im Fachblatt "Science Advances" schreiben, bildete das Licht einen Mach-Kegel aus komprimierten Lichtwellen aus, analog zu den Schallwellen eines mit Überschall fliegenden Jets: Die Quelle der Wellen bewegt sich schneller als diese selbst, so wie eben Überschallflugzeuge schneller sind als die Schallwellen.

Die Forscher gehen davon aus, dass ihre Spezialkamera für die Aufnahme extrem schneller biologischer Prozesse wie etwa dem Signalfeuer von Neuronen genutzt werden könnte.(tasch, 24.1.2017)