Der Forscher und Wissenschaftsjournalist Oliver Morsch will mit dem vorliegenden Buch dem Leser die Quantenoptik und verwandte Gebiete der modernen Physik näher bringen. „Scheinbar unnütze und unzusammenhängende Entdeckungen haben unerwartete wissenschaftliche Erkenntnisse und bedeutende Technologien hervorgebracht“, so zitiert der Autor den Quantenphysiker Theodor Hänsch; er nimmt den Leser mit auf eine Rundreise durch die Grundlagenforschung auf diesem Gebiet, deren mögliche technische Anwendungen noch in keiner Weise absehbar sind. In den beiden ersten Kapiteln erzählt der Autor die Geschichte der Atomtheorie sowie die unserer Vorstellung vom Licht, und zwar so schön elementar und nachvollziehbar, dass er auch fachlich fern stehende Leser begeistern kann. Das Thema des nächsten Kapitels, Quantenmechanik, ist schon schwerer verdaulich; da gerät aus Platzmangel die Argumentation gelegentlich etwas flüchtig, und für den Neuling bleiben Fragen offen. Danach ist Morsch bei seinem eigentlichen Thema, der Wechselwirkung von Licht und Materie, angekommen und erzählt ausführlich von der Erfindung des Lasers und seinen Anwendungen. Man erfährt so manches amüsante Detail: Angeblich hat einer der Erfinder des ersten Lasers, Arthur Schawlow, einmal sogar einen Wackelpudding zur Emission von Laserlicht gebracht und anschließend verspeist. Der Laser ist unabdingbares Werkzeug der physikalischen Grundlagenforschung geworden. Bei der Laserkühlung wird Materieteilchen kinetische Energie entzogen, was wiederum vielfältige Anwendungen ermöglicht. Auch bei der experimentellen Verwirklichung der Bose-Einstein-Kondensation, oder wenn es darum geht, einzelne Atome in Ionenfallen einzusperren, sind derartige Kühlmethoden wichtig (Spektrum der Wissenschaft 6/2003, S. 28). Langfristig winken hier der Bau eines Quantencomputers (Spektrum der Wissenschaft 4/2003, S. 48) oder die Verwirklichung einer Quantenkryptografie. In den letzten Jahren gelang es, Licht durch die Dispersionswirkung kalter Atome abzubremsen und sogar zum Stillstand zu bringen. Gegenüber der Laserkühlung vertauschen dabei Licht und Materie ihre Rollen. Morsch erklärt auch exotische Phänomene wie die Teleportationsversuche zum Transport eines Quantenzustands („Beamen“, Spektrum der Wissenschaft 6/2000, S. 30) oder den Zeno-Effekt (Spektrum der Wissenschaft 2/2002, S. 14). Das ist der merkwürdig anmutende Umstand, dass man den quantenmechanischen Zerfall durch Vornahme von Beobachtungen verzögern kann („a watched pot never boils“). Dabei macht man sich zu Nutze, dass bei Zerfallsprozessen, die auf dem quantenmechanischen Tunneleffekt beruhen, infolge der Unschärferelation kleine Abweichungen von der exponentiellen Zerfallskurve auftreten. Morsch hält sich weit gehend an den historischen Ablauf, sodass das Buch die Entwicklung der Quantenoptik in den letzten Jahrzehnten getreulich wiedergibt. Dazu tragen auch die als Kästen abgetrennten Kurzbiografien bedeutender Forscher bei. Ein lockerer Plauderton macht das Buch leicht lesbar und verständlich. Dazu kommt eine Fülle von Anekdoten, vom essbaren Puddinglaser bis zu dem Bariumatom, das als Erstes über Monate hinweg isoliert in einer Ionenfalle gehalten und von den Forschern liebevoll „Astrid“ getauft wurde. Kleinere Fehler haben sich bei der Beschreibung des fotoelektrischen Effekts eingeschlichen: Bei Erhöhung der Lichtintensität kommen sehr wohl mehr Elektronen aus dem Metall. Nur die Energie des einzelnen Elektrons ändert sich entgegen der klassischen Erwartung nicht. Die steigt dagegen mit der Frequenz des verwendeten Lichts an, die wiederum, sofern sie nur oberhalb der Mindestfrequenz ist, die Zahl der freigesetzten Elektronen nicht beeinflusst. Die notorischen Paradoxa der Quantenmechanik sind nicht Thema des Buches. Morsch enthält sich jeder philosophisch angehauchten Diskussion über die Implikationen der geschilderten Phänomene, auch da, wo dies nahe liegend wäre, wie etwa beim Zeno-Effekt. Seine Sichtweise ist stets die des Experimentalphysikers, der die Dinge als gegeben annimmt und sich eher fragt, was man damit so alles machen kann. Für wen eignet sich dieses Buch? Der größte Teil der geschilderten Phänomene und Techniken gehört heute noch zur Grundlagenforschung. Wie seinerzeit der Laser bieten sie jedoch die schönsten Aussichten auf technische Anwendungen. Wer sich in diesem Bereich frühzeitig informieren will, für den ist das Buch sicher nützlich. Abgesehen davon kann es einfach sehr spannend sein, den Forschern über die Schulter zu schauen. Die in einfachem Stil gehaltenen Illustrationen sind gut durchdacht und unterstützen das Verständnis. Für den doch recht schmalen Band ist der Preis allerdings ziemlich stolz. — Gerhard Mühlbauer