Test der Relativitätstheorie mit Hilfe von ultra-stabilen kryogenen Saphir Oszillatoren

• Antragsteller: Professor Achim Peters, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Optik, Quantenoptik und Physik der Atome, Moleküle und Plasmen ; Kern- und Elementarteilchenphysik, Quantenmechanik, Relativitätstheorie, Felder
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 256007873

Wir werden ein optimiertes Michelson-Morley-artiges Experiment mit rotierenden kryogenen Mikrowellen- und optischen Resonatoren durchführen. In dem Experiment werden die Resonanzfrequenzen von jeweils zwei kryogenen Mikrowellen- und optischen Resonatoren verglichen, während diese gemeinsam und kontinuierlich über ein Jahr lang mittels eines speziell angefertigten, hochpräzisen und rauscharmen Drehtischsystems rotiert werden. Wir werden eigens für den Kryobetrieb entwickelte optische Resonatoren aus Saphir verwenden, die eine theoretische durch thermisches Rauschen limitierte relative Frequenzstabilität von besser als 3x10-17 aufweisen. Das Erreichen dieses Stabilitätsniveaus in der Frequenzstabilisierung von Lasern würde von großem Nutzen für eine Fülle von weiteren Experimenten und technischen Anwendungen sein, etwa für optische Uhren und hochauflösende Spektroskopie, z.B. in der Materialforschung. Die Kombination dieser hochstabilen Resonatoren mit einem besonders rauscharmen Drehtischsystem ermöglicht die Suche nach Verletzungen der Lorentz-Invarianz im 10-20-er Bereich, gleich¬bedeu¬tend mit einer 100-fach verbesserten Präzision moderner Michelson-Morley-Experimente.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen