Quantenmetrologie – mit Atomuhren auf der Spur der Dunklen Materie

Dunkle Materie gehört zu den größten Rätseln des Universums: Sie macht den Großteil seiner Masse aus – und doch konnte bislang kein einziges Teilchen direkt nachgewiesen werden. Sie sendet kein Licht aus, reflektiert nichts, bleibt unsichtbar. Und trotzdem ist sie da. Ihre Existenz verrät sich nur indirekt: durch ihre Gravitation. Sterne in Galaxien bewegen sich schneller um ihr Zentrum, als es nach den bekannten Gesetzen der Physik möglich wäre. Etwas Unsichtbares muss sie zusätzlich antreiben. Bei der Suche nach dieser geheimnisvollen Substanz setzen Forschende des Exzellenzclusters QuantumFrontiers auf extreme Präzision. Ihr Werkzeug: optische Atomuhren – die genauesten Messinstrumente, die je gebaut wurden. Sie sind so präzise, dass sie seit dem Urknall weniger als eine Sekunde Abweichung hätten. Mit ihnen fahnden die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler nach minimalsten Störungen im Gefüge der Natur – winzigen Hinweisen auf bislang unbekannte Teilchen oder sogar eine fünfte Grundkraft.