Chaos neuen Typs: Physiker haben erstmals eine neue Form des Chaos im Experiment nachgewiesen. Dabei handelt es sich um über chaotische Schwingungen verbundene Plateaus in Laserlicht, die durch spezielle Formen der zeitversetzten Rückkopplung auftreten. Das Interessante daran: Dieses laminare Chaos ist relativ robust gegenüber Störungen und könnte daher in der Kommunikationstechnik, Kryptographie und Datenverarbeitung genutzt werden.
Im Alltag benutzen wir den Begriff Chaos meist, um unberechenbare, unregelmäßige und wirre Strukturen oder Abläufe zu beschreiben. In der Physik jedoch spricht man dann von einem Chaos oder chaotischen System, wenn dieses zwar klaren Gesetzen folgt, aber schon durch kleinste Störungen oder Einflüsse in ein ganz anderes Verhalten wechseln kann. Diese Sensibilität macht solche Systeme unberechenbar – ein klassisches Beispiel dafür ist der berühmte Flügelschlag eines Schmetterlings, der weit entfernt einen Sturm auslösen kann.
Plateaus statt hochfrequenter Oszillationen
Solche chaotischen Zustände treten auch bei Laserlicht mit zeitverzögerter Rückkopplung des Ausgangssignals auf. Sie manifestieren sich in hochfrequenten, chaotischen Oszillationen des Laserlichts – das ist seit 40 Jahren bekannt. Doch wie Forscher der Universität Chemnitz um Günter Radons bereits im letzten Jahr theoretisch postulierten, kann schon eine kleine Modifikation dieses Experiments eine ganz neue, zuvor unbekannte Form des Chaos verursachen.
Dieses sogenannte „laminare Chaos“ äußerst sich nicht in hochfrequenten Oszillationen, sondern in einer Reihe von aufeinanderfolgenden Plateaus der Laserintensität. Diese Plateaus sind zwar in ihrer Abfolge periodisch, aber die Intensität beim Übergang von einem Plateau zum anderen variiert chaotisch, wie Physiker erklären. Bisher war allerdings offen, ob sich dieses theoretisch vorhergesagte Verhalten auch experimentell realisieren lässt.
