Schon heute hat die moderne Optik Grenzen überschritten, die einst als unüberwindbar galten. So glaubten Wissenschaftler lange, dass die Wellenlänge des ausgesandten Lichts die räumliche Auflösung in Abbildungen begrenzen würde. Heute sind jedoch optische Bilder mit Auflösungen im Bereich von Nanometern möglich⁸. So stoßen Zellbiologen, Chemiker und Oberflächenphysiker in ganz neue Dimensionen der Visualisierbarkeit vor.

Manchmal wiederum geht es gar nicht um das Sichtbarmachen von Strukturen – sondern um das Verstecken. Schon haben Forscher Materialien mit negativem Brechungsindex entworfen, die reale Objekte beinahe wie unter einer Tarnkappe verbergen können. In solchen und ähnlichen Materialien lässt sich Licht regelrecht abbremsen, es kann in seiner Ausbreitung sogar ganz zum Stehen gebracht werden. Dies gelingt bisher allerdings nur in engen Frequenzbereichen. Zu verdanken ist das besonders großen Erkenntnisfortschritten bei der Frage, wie Licht mit mikro- und nanometergroßen Gebilden interagiert⁹.

Der wissenschaftliche Fortschritt auf den verschiedenen Gebieten der Wechselwirkung zwischen Licht und Materie schreitet erfahrungsgemäß immer schneller voran. So könnten wir schon bald von den hier skizzierten oder auch völlig neuen Technologien profitieren.

Dem Max-Planck-Institut für Quantenoptik gelang es, den Elektronentransport in Festkörpern in Echtzeit zu beobachten. Dazu schossen die Forscher extrem kurze Laserpulse von ultraviolettem Licht auf einen Wolframkristall, was vorher gebundene Elektronen freisetzte. Mit dem elektrischen Feld eines weiteren ­Lasers, der Infrarotlichtpulse aussendete, registrierten sie danach die Ankunftszeit dieser Elektronen an der Oberfläche des Kristalls. So gelang es, die Elementarpartikel zu verfolgen, wie sie sich in einem Festkörper durch mehrere Schichten von Atomen bewegten. Dieses Verfahren könnte die Elektronik bei den hier gewählten Lichtfrequen-zen bis an ihre Geschwindigkeitsgrenze treiben (Cavalieri, A. L. et al., Nature 449, 1029, 2007).