Der Zeitmesser
Oliver Fartmann arbeitet an einer verbesserten Atomuhr
Wie beginnen Wege in die Wissenschaft? „Ich glaube, ich war ganz gut in Mathematik“, meint Oliver Fartmann. Gut genug jedenfalls, um die Aufmerksamkeit seines Physiklehrers am Archenhold-Gymnasium in Niederschöneweide zu wecken, der dem Siebtklässler die Teilnahme am naturwissenschaftlichen Nachwuchswettbewerb „Jugend forscht“ empfahl.
Dabei war anfangs die Herausforderung überschaubar. Fartmann und zwei Mitschüler ließen Metallkugeln aus unterschiedlichen Höhen auf Styropor fallen und vermaßen die erzeugten Dellen, um die potenzielle Energie der Kugeln zu errechnen. Später war die Aufgabenstellung schon anspruchsvoller. Jetzt ging es um die Entwicklung eines Thermometers mithilfe von Laserlicht. Das sei, erinnert sich Fartmann, „mittelmäßig gut“ gelungen.
Bis zum Abitur machte er alljährlich bei „Jugend forscht“ mit und erschloss sich so Zugänge in weitere Gefilde der Physik. Mit dreizehn hospitierte er beim Deutschen Elektronen-Synchrotron (DESY) in Zeuthen, wo unter anderem kosmische Teilchen aufgespürt werden. Fartmann war dermaßen hingerissen, dass er ein Jahr später für ein zweiwöchiges Praktikum zurückkehrte. Als Oberstufenschüler verbrachte er zwei Aufenthalte am weltweit größten Teilchenbeschleuniger CERN bei der Europäischen Organisation für Kernforschung nahe Genf.
Dass er jetzt seit knapp zehn Jahren in Adlershof am Joint Lab of Integrated Quantum Sensors die Entwicklung „aller möglichen Sensoren auf Basis von Atomen“, wie er sagt, begleitet, könnte auf den ersten Blick als Fortsetzung des schnurgeraden Werdegangs eines Atomphysikers erscheinen. So möchte Fartmann es indes nicht verstanden wissen. Es habe keinen „Masterplan“ gegeben, der ihn ans physikalische Institut der Humboldt-Universität zu Berlin geführt habe, die das Joint Lab gemeinsam mit dem Ferdinand-Braun-Institut, Leibniz-Institut für Höchstfrequenztechnik betreibt.
„Eher zufällig“ habe er sich um eine ausgeschriebene Stelle als studentische Hilfskraft im Labor für integrierte Quantensensoren beworben, dort „nette Leute“ angetroffen und sei nicht zuletzt ihretwegen geblieben.
So fertigte er hier seine Bachelor- und Masterarbeit an, schließlich in den vergangenen sechs Jahren seine Dissertation, die der Weiterentwicklung einer gut sieben Jahrzehnte alten Präzisionstechnologie gewidmet war: der Atomuhr. Dabei dient das Auf und Ab der Lichtwellen eines Laserstahls, die mit einer im Vakuum eingeschlossenen Wolke aus Atomen interagiert, als Taktgeber der Zeitmessung. Von einer „optischen“ Atomuhr ist hier die Rede. Sie erreicht wegen der ungleich höheren Frequenz des gebündelten Lichts das Tausendfache der Genauigkeit einer herkömmlichen Atomuhr, die mit elektromagnetischen Mikrowellen als Taktgeber arbeitet. Die exakte Uhrzeit erreicht bei Fartmann vierzehn Stellen hinter dem Komma, angestrebt sind fünfzehn.
Ein Anliegen seiner Forschung ist nicht zuletzt, handliche und robuste Geräte zu bauen, die auch außerhalb des Labors brauchbar sind. An optischen Atomuhren dieses Zuschnitts ist bisher Mangel. Über die Atomuhr hat er auch schon als Teilnehmer des Adlershofer Science Slam referiert, bei dem er mehrfach aufgetreten ist. Er schätzt die Grundidee des Formats, „einem Publikum von Laien Forschungsthemen auf witzige Weise nahezubringen“. Wissensvermittlung ist ihm Herzenssache, auch als Nachwuchscoach in seinem Schachclub, dem „SV Mattnetz“.
Geboren in der Münchener Gegend, mit zwölf nach Berlin gezogen, aufgewachsen in Altglienicke, Gymnasium in Schöneweide, Studium in Adlershof, Schach am Plänterwald – der Bildungsgang des heute 30-Jährigen hat sich bisher in einem überschaubaren Radius bewegt. Die Liebe hat ihn dann doch über den Berliner Südosten hinausgeführt: Er wohnt mit seiner Freundin in Lichtenberg.
Dr. Winfried Dolderer für Adlershof Journal