Lichtgedanken 04

S C HW E R P U N K T 20 Mit Hilfe von Lichtenergie verwandeln grüne Pflanzen, Algen und Bakterien Kohlendioxid in energiereiche Biomole- küle und Sauerstoff. Dieser Prozess ist als Fotosynthese seit mehr als 200 Jah- ren bekannt und wissenschaftlich be- reits intensiv erforscht: Ausgangsstoffe, Reaktions- und Zwischenprodukte sind Viele chemische Prozesse verlaufen so schnell, dass bisher nur ihr ungefährer Ablauf bekannt ist. Die ver- fügbaren Methoden, um sie zu analysieren, sind einfach viel zu langsam, um die entscheidenden ultrakurzen Momente einzufangen. Einem Team von Physikern aus München und Jena ist es jetzt gelungen, zwei ver- schiedene Spektroskopietechniken zu kombinieren, um so einen wesentlichen Teilaspekt chemischer Prozes- se, die Ionisierung von Atomen, mit der Genauigkeit von einigen Trillionstel-Sekunden (Attosekunden) sicht- bar zu machen und sogar zu kontrollieren. Diese Pump-Probe-Spektroskopie erstellt Momentaufnahmen, die sich zu einem Film in Superzeitlupe zusammenfügen lassen. Die neue Technik soll helfen, Prozesse wie die Fotosynthese besser zu verstehen oder schnellere Computerchips zu entwickeln. Chemische Reaktionen in Superzeitlupe TEXT: ANJA WAGNER aufgeklärt, ebenso die Abfolge der che- mischen Teilreaktionen. Vergleichsweise wenig ist dagegen be- kannt über die elementaren Prozesse, die sich in den an der Fotosynthese beteiligten Molekülen in den Pflan- zenzellen abspielen. »Wir wissen, dass während der Fotosynthese, aber auch bei zahlreichen anderen fotochemischen Reaktionen, Atome oder Moleküle io- nisiert werden«, berichtet Junior-Pro- fessorin Dr. Birgitta Bernhardt. »Doch der Ablauf der Ionisierungsreaktionen ließ sich bislang nicht vollständig ver- folgen.« Der Grund: Diese Reaktionen, bei denen Elektronen aus Atomen oder