Nichts bewegt sich schneller als das Licht - wenn man kurz das Rätsel der überlichtschnellen Neutrinos beiseite lässt. Doch was dabei leicht vergessen wird: Die Lichtgeschwindigkeit von rund 300.000 Kilometern pro Sekunde gilt nur im Vakuum. Bewegt sich Licht durch Materie, das ist schon die Luft um uns herum oder auch das Fensterglas, wird es langsamer.

In einem Experiment am Deutschen Elektronen-Synchroton (Desy) in Hamburg haben Physiker die Geschwindigkeit von Röntgenstrahlung - auch eine Art Licht - auf wenige Meter pro Sekunde gedrosselt. "Das Licht wird so langsam, dass ein Radfahrer es überholen könnte", sagt Ralf Röhlsberger vom Desy. Für die Physiker war der Effekt keine allzu große Überraschung, er lässt sich mit dem sogenannten Brechungsindex des verwendeten Materials vorab berechnen.

Doch die abgebremste Strahlung ist nur eines der Phänomene, über die Röhlsberger zusammen mit drei Kollegen im Wissenschaftsmagazin "Nature"  berichtet. Den Forschern ist es gelungen, Eisenatome für Röntgenstrahlen einer bestimmten Wellenlänge durchsichtig werden zu lassen.

Im Bereich des Laserlichts ist die sogenannte elektromagnetisch induzierte Transparenz schon länger bekannt - doch nun haben die Physiker erstmals etwas Ähnliches mit Röntgenstrahlen umgesetzt. "Das öffnet die Tür zu einem ganz neuen Forschungsfeld", sagt Röhlsberger.

In einem Begleitartikel in "Nature"  schreibt Bernhard Adams vom Argonne National Laboratory in Lemont, Illinois, dass es wohl keine unmittelbare praktische Anwendung gebe, aber sich einige neue Möglichkeiten eröffnen würden. Er hält es etwa für möglich, dass sich die Strahlendosis bei medizinischen Röntgenuntersuchungen verringern lässt. Dadurch wäre das Röntgen weniger schädlich für die Patienten.

Riesenwelle zwischen zwei Spiegeln

Für ihr Experiment nutzen die Forscher zwei Schichten von Eisen 57, einem natürlich vorkommendem Eisenisotop. Die jeweils nur drei Nanometer dicken Schichten legen sie zwischen zwei parallele Platinspiegel, die einen dünnen, schräg einfallenden Strahl Röntgenlicht etliche Male zwischen sich reflektieren; die Lichtwellen schaukeln sich quasi auf.

"Zwischen den Spiegeln baut sich eine optische Riesenwelle auf", erklärt Röhlsberger. Die könne man sich wie eine Meereswelle mit einem Kamm und einem Tal vorstellen.

Eine Eisenschicht platzieren die Physiker genau im Wellenkamm, also im Maximum der Riesenwelle. Die zweite Schicht dagegen wird sozusagen ganz unten im Tal positioniert. Die Eisenatome an der Spitze des Berges strahlen alle zusammen sehr hell. Die im Tal dagegen sind dunkel, nur bei einer bestimmten Wellenlänge glimmen sie leicht.

Doch wie werden beide Schichten durchsichtig? Hier spielt ein Quanteneffekt hinein, die sogenannte Verschränkung. Sie sorgt dafür, dass die Atomschichten gemeinsam reagieren. Während dahinter ein kompliziertes physikalisches Phänomen steckt, ist die Wirkung einfach: Die Atome auf dem Berg leuchten bei der Wellenlänge nicht, bei der die anderen glimmen. Genau in diesem Strahlungsbereich ist das Eisen im Experiment unsichtbar - abgesehen vom sehr schwachen Glimmen. Die Physiker können sogar steuern, welchen Grad von Transparenz die Eisenatome erreichen.

Traum vom Quantencomputer

Die Erkenntnisse könnten auch bei der Entwicklung von Quantencomputern nützlich sein, meint Röhlsberger, denn sie ermöglichen eine ganze Reihe neuer Experimente. Auch das verlangsamte Licht ist für Quantencomputer interessant, da überlegt wird, Informationen in Form von abgebremsten Lichtpulsen zu speichern.