1
00:00:00,080 --> 00:00:03,680
Willkommen zu einer neuen Folge 
von Wissensreise durch das 

2
00:00:03,680 --> 00:00:08,000
Periodensystem der Elemente, 
deinem Podcast zum Entspannen, 

3
00:00:08,000 --> 00:00:12,240
Loslassen und lernen. 
Wenn dir der Podcast gefällt, 

4
00:00:12,400 --> 00:00:15,680
bewerte ihn bitte, das hilft 
uns, weitere Folgen zu 

5
00:00:15,680 --> 00:00:18,520
produzieren. 
Kennst du schon unsere anderen 

6
00:00:18,520 --> 00:00:22,800
Podcastreihen wie Wissensreise 
durch die Uhrzeit oder 

7
00:00:23,120 --> 00:00:25,280
Wissensreise durch die Länder 
der Erde? 

8
00:00:25,920 --> 00:00:29,240
Heute widmen wir uns einem 
Element, das die meisten 

9
00:00:29,240 --> 00:00:32,720
Menschen noch nie bewusst 
wahrgenommen haben und das 

10
00:00:32,720 --> 00:00:36,480
trotzdem in der modernen 
Technologie eine erstaunlich 

11
00:00:36,480 --> 00:00:39,840
präzise Rolle spielt. 
Es ist ein weiches, 

12
00:00:39,920 --> 00:00:44,560
silberglänzendes Metall, das bei
Raumtemperatur kaum von anderen 

13
00:00:44,560 --> 00:00:47,040
Alkalimetallen zu unterscheiden 
ist. 

14
00:00:47,600 --> 00:00:51,360
Aber wenn man es in eine Flamme 
hält, offenbart es sein wahres 

15
00:00:51,360 --> 00:00:54,240
Gesicht. 
Ein leuchtendes, tiefes 

16
00:00:54,240 --> 00:00:57,920
Rotviolett, das ihm seinen Namen
gegeben hat. 

17
00:00:58,480 --> 00:01:03,920
Dieses Element heißt Robidium, 
sein chemisches Symbol ist RB, 

18
00:01:03,920 --> 00:01:08,560
seine Ordnungszahl ist 37, und 
es gehört zur ersten Hauptgruppe

19
00:01:08,560 --> 00:01:12,880
des Periodensystems, der Gruppe 
der Alkalimetalle. 

20
00:01:13,760 --> 00:01:16,880
Es ist das Zweitreaktivste, 
natürlich vorkommende 

21
00:01:16,880 --> 00:01:21,320
Alkalimetall nach Cäsium. 
Reagiert heftig mit Wasser und 

22
00:01:21,320 --> 00:01:25,120
selbst mit Luftfeuchtigkeit und 
muss deshalb stets unter 

23
00:01:25,120 --> 00:01:28,240
Schutzgas oder in Mineralöl 
gelagert werden. 

24
00:01:29,040 --> 00:01:32,960
Und doch ist Robidium eines der 
Elemente, die unsere 

25
00:01:32,960 --> 00:01:36,400
Zeitrechnung buchstäblich 
präziser gemacht haben. 

26
00:01:37,120 --> 00:01:41,600
Lass uns gemeinsam Eintauchen in
das tiefrot leuchtende Element, 

27
00:01:41,840 --> 00:01:47,040
in die Wissensreise durch 
Robidium der Name und das Licht.

28
00:01:49,120 --> 00:01:52,880
Beginnen wir dort, wo so viele 
Entdeckungen des 19 Jahrhunderts

29
00:01:52,880 --> 00:02:00,840
begannen, im Spektroskop das 
Jahr ist 1861 Robert Bunsen, der

30
00:02:00,840 --> 00:02:04,000
Erfinder des Bunsenbrenners und 
einer der bedeutendsten 

31
00:02:04,000 --> 00:02:08,560
deutschen Chemiker des 19 
Jahrhunderts, und Gustav Robert 

32
00:02:08,560 --> 00:02:12,480
Kirchhoff, Physiker und 
Mitbegründer der Spektroskopie 

33
00:02:12,480 --> 00:02:14,320
und. 
Untersuchen in Heidelberg 

34
00:02:14,320 --> 00:02:18,000
systematisch die Spektren 
verschiedener Mineralwässer und 

35
00:02:18,000 --> 00:02:21,920
Gesteine. 
Ihre Methode ist revolutionär, 

36
00:02:22,400 --> 00:02:26,320
jedes Element, wenn es in einer 
Flamme erhitzt wird, gibt 

37
00:02:26,320 --> 00:02:29,760
charakteristische Lichtfarben 
ab, ein einzigartiger 

38
00:02:29,760 --> 00:02:33,040
Fingerabdruck aus 
Spektrallinien, der es erlaubt, 

39
00:02:33,040 --> 00:02:37,920
Elemente selbst in winzigen 
Mengen zu identifizieren, die. 

40
00:02:38,080 --> 00:02:41,040
Bei der Untersuchung des 
Mineralwassers aus Bad Dürkheim 

41
00:02:41,040 --> 00:02:44,960
und später des Minerals 
Lepidolith stoßen sie auf 2 

42
00:02:44,960 --> 00:02:48,960
intensive, tiefrote 
Spektrallinien, die zu keinem 

43
00:02:48,960 --> 00:02:53,360
bekannten Element passen. 
Die Wellenlängen dieser Linien 

44
00:02:53,360 --> 00:02:59,440
liegen bei 7180,0 und 794,8 
Nanometern. 

45
00:02:59,840 --> 00:03:03,360
Tief im roten Bereich des 
sichtbaren Lichts, nahe an der 

46
00:03:03,360 --> 00:03:07,040
Grenze zum Infrarot. 
Bunsen und Kirchhoff benennen 

47
00:03:07,040 --> 00:03:11,120
das neue Element nach diesen 
charakteristischen roten Linien 

48
00:03:11,360 --> 00:03:17,600
Rubidium vom lateinischen 
rubidus, dunkelrot, tiefrot. 

49
00:03:18,400 --> 00:03:22,480
Es war das zweite Element, das 
durch Spektroskopie entdeckt 

50
00:03:22,480 --> 00:03:25,600
wurde. 
Nur wenige Wochen nach Cäsium, 

51
00:03:25,680 --> 00:03:28,960
das Bunsen und Kirchhoff 
ebenfalls in diesem Jahr 

52
00:03:28,960 --> 00:03:33,520
identifiziert hatten. 
Die Entdeckung der Spektroskopie

53
00:03:33,520 --> 00:03:37,040
und die daraus folgende 
Möglichkeit, Elemente durch ihre

54
00:03:37,040 --> 00:03:40,320
Lichtfingerabdrücke zu 
identifizieren, war eine der 

55
00:03:40,320 --> 00:03:43,120
bedeutendsten analytischen 
Revolutionen der 

56
00:03:43,120 --> 00:03:46,520
Chemiegeschichte. 
Sie ermöglichte nicht nur die 

57
00:03:46,520 --> 00:03:49,920
Entdeckung neuer irdischer 
Elemente, sondern auch die 

58
00:03:49,920 --> 00:03:52,560
Analyse der Zusammensetzung von 
Sternen. 

59
00:03:52,800 --> 00:03:57,280
Galaxien und Nebeln 
Erkenntnisse, die bis heute die 

60
00:03:57,280 --> 00:03:59,600
Grundlage der Astrophysik 
bilden. 

61
00:04:01,280 --> 00:04:07,520
Physikalische und chemische 
Eigenschaften Rubidium ist bei 

62
00:04:07,520 --> 00:04:11,200
Raumtemperatur ein weiches, 
silberglänzendes Metall. 

63
00:04:11,720 --> 00:04:15,520
Es ist so weich, dass man es mit
einem Messer schneiden kann, 

64
00:04:15,760 --> 00:04:18,720
ähnlich wie Butter bei 
Kühlschranktemperatur. 

65
00:04:19,440 --> 00:04:22,640
Der Schmelzpunkt liegt bei 
lediglich 39,3 Grad Celsius, was

66
00:04:22,640 --> 00:04:27,040
bedeutet, dass Robidium an einem
sehr heißen Sommertag zu 

67
00:04:27,040 --> 00:04:30,960
schmelzen beginnen würde. 
Der Siedepunkt liegt bei 688 

68
00:04:30,960 --> 00:04:35,600
Grad Celsius, die Dichte von 
Robidium beträgt 1,53 Gramm pro 

69
00:04:36,320 --> 00:04:39,760
Kubikzentimeter, es ist damit 
leichter als Wasser, was bei 

70
00:04:39,760 --> 00:04:48,800
einem Metall ungewöhnlich ist. 
Zum Vergleich, Eisen hat eine 

71
00:04:48,800 --> 00:04:55,840
Dichte von etwa 7,87 Gramm pro 
Kubikzentimeter Blei sogar 11,3.

72
00:04:56,480 --> 00:05:01,120
Diese geringe Dichte ist typisch
für die Alkalimetalle, die alle 

73
00:05:01,120 --> 00:05:03,680
leichter sind als die meisten 
anderen Metalle. 

74
00:05:04,080 --> 00:05:09,280
Chemisch ist Robidium 
Hochreaktiv als Alkalimetall der

75
00:05:09,280 --> 00:05:13,360
ersten Hauptgruppe hat es ein 
einziges Valenzelektron in 

76
00:05:13,360 --> 00:05:17,560
seiner äußersten Schale. 
Ein Elektron, das es äußerst 

77
00:05:17,560 --> 00:05:21,120
bereitwillig abgibt. 
Diese Eigenschaft macht 

78
00:05:21,120 --> 00:05:25,600
Alkalimetalle zu den reaktivsten
Metallen des Periodensystems. 

79
00:05:26,000 --> 00:05:29,760
Robidium reagiert mit Wasser 
unter heftiger Wärmeentwicklung 

80
00:05:29,760 --> 00:05:32,320
und der Freisetzung von 
Wasserstoffgas. 

81
00:05:32,720 --> 00:05:36,640
Die Reaktion ist so exotherm, 
dass der entstehende Wasserstoff

82
00:05:36,640 --> 00:05:41,680
sich selbst entzündet und 
verbrennt in Kontakt mit Luft 

83
00:05:41,680 --> 00:05:45,600
oxidiert Robidium sofort. 
Und bildet eine gräuliche 

84
00:05:45,600 --> 00:05:48,160
Oxidschicht. 
In seinen Verbindungen tritt 

85
00:05:48,160 --> 00:05:53,360
Robidium fast ausschließlich als
RB plus Ion auf, also als 

86
00:05:53,360 --> 00:05:58,000
einfach positiv geladenes Ion, 
das sein einziges Valenzelektron

87
00:05:58,000 --> 00:06:01,440
abgegeben hat. 
Diese Verbindungen sind in der 

88
00:06:01,440 --> 00:06:05,520
Regel gut wasserlöslich und 
farblos oder weiß. 

89
00:06:06,560 --> 00:06:11,440
Robidium hat eine Ordnungszahl 
von 37 und eine relative 

90
00:06:11,440 --> 00:06:17,600
Atommasse von etwa 85,47. 
In der Natur kommt es in 2 

91
00:06:17,600 --> 00:06:24,240
Isotopen vor robidium 85 das 
stabile Isotop mit einem Anteil 

92
00:06:24,240 --> 00:06:34,960
von etwa 72,2% und robidium 87, 
das mit einem Anteil von 27,8% 

93
00:06:34,960 --> 00:06:38,560
vorkommt. 
Und schwach radioaktiv ist 

94
00:06:39,360 --> 00:06:45,040
robidium 87 ist ein Beta 
Strahler mit einer Halbwertszeit

95
00:06:45,040 --> 00:06:49,920
von etwa 49 Milliarden Jahren, 
fast viermal länger als das 

96
00:06:49,920 --> 00:06:53,680
Alter des Universums. 
Diese extrem langsame 

97
00:06:53,680 --> 00:06:58,800
Zerfallsrate macht robidium 87 
zu einem wertvollen Werkzeug der

98
00:06:58,800 --> 00:07:04,960
geologischen Altersbestimmung 
Robidium im Periodensystem. 

99
00:07:05,440 --> 00:07:11,920
Die Alkalimetallfamilie Rubidium
steht in der ersten Hauptgruppe 

100
00:07:12,080 --> 00:07:16,400
Periode 5 des Periodensystems. 
Seine Nachbarn in der Gruppe 

101
00:07:16,400 --> 00:07:22,480
sind oben Kalium k, Ordnungszahl
19 und unten Cäsium cs, 

102
00:07:22,640 --> 00:07:27,040
Ordnungszahl 55. 
Diese Nachbarschaft ist 

103
00:07:27,040 --> 00:07:31,040
aufschlussreich, die 
Alkalimetalle folgen einer sehr 

104
00:07:31,040 --> 00:07:34,720
klaren Systematik. 
Mit steigender Ordnungszahl 

105
00:07:34,720 --> 00:07:38,560
werden die Atome größer, die 
Reaktivität nimmt zu, der 

106
00:07:38,560 --> 00:07:42,760
Schmelzpunkt sinkt und die 
Ionisierungsenergie, also die 

107
00:07:42,760 --> 00:07:46,400
Energie, die benötigt wird, um 
das Valenzelektron abzureißen, 

108
00:07:46,560 --> 00:07:51,440
nimmt ab. 
Rubidium ist deutlich reaktiver 

109
00:07:51,440 --> 00:07:55,360
als sein leichteres Analogon 
Kalium, aber etwas weniger 

110
00:07:55,360 --> 00:08:00,160
reaktiv als Caesium. 
Diese Abstufung folgt einer 

111
00:08:00,160 --> 00:08:04,800
strengen chemischen Logik. 
Je größer das Atom, desto weiter

112
00:08:04,800 --> 00:08:09,320
ist das Valenzelektron vom Kern 
entfernt, desto schwächer hält 

113
00:08:09,320 --> 00:08:13,840
es der Kern fest, desto leichter
gibt es das Elektron ab, desto 

114
00:08:13,840 --> 00:08:19,040
reaktiver ist das Element, die 
chemische Ähnlichkeit zwischen 

115
00:08:19,040 --> 00:08:23,120
Rubidium und Kalium ist so 
ausgeprägt, dass lebende 

116
00:08:23,120 --> 00:08:26,400
Organismen die beiden Elemente 
kaum unterscheiden können. 

117
00:08:27,040 --> 00:08:30,800
Der menschliche Körper nimmt 
Robidium über die Nahrung auf, 

118
00:08:31,120 --> 00:08:35,440
hauptsächlich über Obst, Gemüse 
und Fleisch, und behandelt es 

119
00:08:35,440 --> 00:08:39,520
weitgehend wie Kalium. 
Es reichert sich bevorzugt in 

120
00:08:39,520 --> 00:08:44,400
Geweben an, die viel Kalium 
enthalten, Muskeln, Leber und 

121
00:08:44,400 --> 00:08:49,040
Gehirn der durchschnittliche 
menschliche Körper enthält etwa 

122
00:08:49,040 --> 00:08:53,040
0,36 Gramm robidium, keine große
Menge, aber messbar. 

123
00:08:55,360 --> 00:08:58,800
Ein essentielles Element für den
Menschen ist Rubidium jedoch 

124
00:08:58,800 --> 00:09:00,800
nicht. 
Es gibt keine bekannte 

125
00:09:00,800 --> 00:09:04,880
biochemische Funktion, die 
Rubidium als unersetzlichen 

126
00:09:04,880 --> 00:09:12,320
Baustein nutzen würde. 
Vorkommen und Gewinnung rubidium

127
00:09:12,320 --> 00:09:15,840
ist kein seltenes Element. 
Mit einem durchschnittlichen 

128
00:09:15,840 --> 00:09:20,240
Gehalt von etwa 90 Milligramm 
pro Kilogramm in der Erdkruste 

129
00:09:20,480 --> 00:09:24,400
ist es das 23 häufigste Element 
überhaupt. 

130
00:09:24,560 --> 00:09:29,600
Häufiger als Kupfer, Zink oder 
Nickel dass es trotzdem als 

131
00:09:29,600 --> 00:09:34,080
selten gilt, liegt daran, dass 
es nirgendwo in konzentrierter 

132
00:09:34,080 --> 00:09:37,200
Form als eigenständiges Mineral 
vorkommt. 

133
00:09:37,920 --> 00:09:42,240
Es ist stets in winzigen Mengen 
in andere Minerale eingestreut, 

134
00:09:42,320 --> 00:09:46,000
vor allem in Minerale, die 
eigentlich Kalium enthalten, 

135
00:09:46,160 --> 00:09:50,240
weil Kalium und Robidium 
chemisch so ähnlich sind, dass 

136
00:09:50,240 --> 00:09:53,600
das eine das andere im 
Kristallgitter ersetzen kann. 

137
00:09:54,640 --> 00:09:58,640
Die wichtigsten artenatürlichen 
Quellen für Robidium sind das 

138
00:09:58,640 --> 00:10:03,040
Mineral Lepidolit, ein Glimmer, 
der auch Lithium enthält, sowie 

139
00:10:03,040 --> 00:10:07,440
Pollusit, ein Zeolith, der 
primär als Caesiumquelle dient, 

140
00:10:07,600 --> 00:10:10,640
aber Robidium als Begleitmineral
führt. 

141
00:10:11,120 --> 00:10:15,280
Bedeutende Lagerstätten finden 
sich in Kanada insbesondere in 

142
00:10:15,280 --> 00:10:17,760
der Bernic Lake Mine in 
Manitoba. 

143
00:10:18,240 --> 00:10:22,640
Außerdem in Simbabwe, Namibia 
und in geringeren Mengen in 

144
00:10:22,640 --> 00:10:25,040
Deutschland und der 
Tschechischen Republik. 

145
00:10:26,080 --> 00:10:30,560
Die Gewinnung von Rubidium 
erfolgt meist als Nebenprodukt 

146
00:10:30,560 --> 00:10:33,360
der Lithium oder 
Cäsiumgewinnung. 

147
00:10:34,080 --> 00:10:36,640
Der Rohstoff wird zunächst 
aufgeschlossen, die 

148
00:10:36,640 --> 00:10:40,160
verschiedenen Alkalimetalle 
werden durch chemische Fällung 

149
00:10:40,160 --> 00:10:43,920
und Extraktion voneinander 
getrennt und schließlich wird 

150
00:10:43,920 --> 00:10:47,720
reines Robidiummetall durch 
Reduktion seiner Verbindungen 

151
00:10:47,720 --> 00:10:51,920
gewonnen, etwa durch Erhitzen 
von Robidiumchlorid mit 

152
00:10:51,920 --> 00:10:56,960
Kalziummetall unter Vakuum. 
Die weltweite Jahresproduktion 

153
00:10:56,960 --> 00:11:00,560
an Robidium liegt im 
einstelligen Tonnenbereich. 

154
00:11:00,880 --> 00:11:03,600
Ein Spiegelbild seiner 
Nischenfunktion in der 

155
00:11:03,600 --> 00:11:08,320
Industrie. 
Rubidiumuhren und die Kunst der 

156
00:11:08,320 --> 00:11:12,800
Präzision. 
Hier beginnt der vielleicht 

157
00:11:12,800 --> 00:11:16,880
faszinierendste Teil der 
rubidium Geschichte seine Rolle 

158
00:11:17,120 --> 00:11:21,360
in der Zeitmessung. 
Atomuhren nutzen die Tatsache, 

159
00:11:21,360 --> 00:11:24,800
dass Atome elektromagnetische 
Strahlung einer exakt 

160
00:11:24,800 --> 00:11:28,400
definierten Frequenz absorbieren
und emittieren. 

161
00:11:28,720 --> 00:11:32,240
Wenn ihre Elektronen zwischen 
bestimmten Energieniveaus 

162
00:11:32,240 --> 00:11:35,440
wechseln. 
Diese Frequenz ist für jedes 

163
00:11:35,440 --> 00:11:39,600
Element charakteristisch, extrem
stabil und unabhängig von 

164
00:11:39,600 --> 00:11:44,000
äußeren Einflüssen wie 
Temperatur, Druck oder Alterung 

165
00:11:44,000 --> 00:11:47,680
des Geräts. 
Sie ist damit ein idealer 

166
00:11:47,680 --> 00:11:52,880
Taktgeber für eine Uhr. 
Rubidium Atomuhren nutzen den 

167
00:11:52,880 --> 00:11:57,360
Übergang im Grundzustand des 
Rubidium 87 Atoms. 

168
00:11:57,760 --> 00:12:07,920
Der bei einer Frequenz von exakt
6 Milliarden 834682006 10,904 

169
00:12:07,920 --> 00:12:13,760
Hertz liegt also fast 77 
Milliarden Schwingungen pro 

170
00:12:13,760 --> 00:12:17,520
Sekunde. 
Eine Rubidiumuhr zählt diese 

171
00:12:17,520 --> 00:12:20,960
Schwingungen und leitet daraus 
die Zeiteinheit ab. 

172
00:12:21,840 --> 00:12:26,400
Rubidium Atomuhren sind nicht 
die präzisesten Atomuhren der 

173
00:12:26,400 --> 00:12:28,960
Welt. 
Diese Auszeichnung gebührt 

174
00:12:28,960 --> 00:12:33,960
Cäsium, Atomuhren und noch 
genauer optischen Gitteruhren 

175
00:12:33,960 --> 00:12:40,000
mit Strontium oder Ötherbium. 
Doch robidium Atomuhren haben 

176
00:12:40,000 --> 00:12:44,080
einen entscheidenden praktischen
Vorteil, sie sind kompakt, 

177
00:12:44,160 --> 00:12:49,280
robust, relativ günstig und 
schnell betriebsbereit, während 

178
00:12:49,280 --> 00:12:53,360
Cäsium primär normale, die Größe
eines Kleiderschranks haben 

179
00:12:53,360 --> 00:12:57,040
können. 
Passen Rubidium Oszillatoren in 

180
00:12:57,040 --> 00:13:00,480
ein Volumen von wenigen 100 
Kubikzentimetern. 

181
00:13:00,720 --> 00:13:04,800
Deshalb sind rubidium Atomuhren 
in einer Vielzahl praktischer 

182
00:13:04,800 --> 00:13:09,600
Anwendungen unverzichtbar in GPS
Satelliten, in 

183
00:13:09,600 --> 00:13:14,400
Mobilfunkbasisstationen, in der 
Telekommunikationsinfrastruktur,

184
00:13:14,560 --> 00:13:18,040
in wissenschaftlichen 
Messgeräten und in militärischen

185
00:13:18,040 --> 00:13:23,040
Navigationssystemen. 
Jeder GPS Satellit der zweiten 

186
00:13:23,040 --> 00:13:27,440
und dritten Generation trägt 
mehrere rubidium Atomuhren an 

187
00:13:27,440 --> 00:13:30,480
Bord. 
Das Navigationssystem, das dir 

188
00:13:30,480 --> 00:13:34,160
auf deinem Smartphone die 
Position auf wenige Meter genau 

189
00:13:34,160 --> 00:13:38,720
anzeigt, verdankt seine 
Präzision unter anderem der 

190
00:13:38,720 --> 00:13:42,560
Quantenmechanik des Rubidium 87 
Atoms. 

191
00:13:43,600 --> 00:13:47,400
Die Genauigkeit moderner 
rubidium Oszillatoren liegt 

192
00:13:47,400 --> 00:13:54,480
typischerweise bei etwa 10 hoch 
-11 bis 10 hoch -12, also einem 

193
00:13:54,480 --> 00:13:59,040
Fehler von einer Sekunde in etwa
300 bis 3000 Jahren. 

194
00:13:59,440 --> 00:14:03,520
Das ist für die meisten 
Anwendungen mehr als ausreichend

195
00:14:03,680 --> 00:14:07,040
und wird durch periodischen 
Abgleich mit genaueren 

196
00:14:07,040 --> 00:14:11,440
Primärnormalen auf noch höhere 
Präzision gebracht. 

197
00:14:13,280 --> 00:14:19,120
Bose Einstein Kondensate 
Robidium am absoluten Nullpunkt 

198
00:14:20,800 --> 00:14:25,440
im Jahr 1995 gelang an der 
University of Colorado in 

199
00:14:25,440 --> 00:14:30,160
Boulder ein Experiment, das die 
Physikwelt elektrisierte und 

200
00:14:30,160 --> 00:14:34,800
2001 mit dem Nobelpreis für 
Physik ausgezeichnet wurde. 

201
00:14:35,840 --> 00:14:41,040
Eric Cornell und Carl Wieman 
kühlten ein Gas aus Robidium 87 

202
00:14:41,040 --> 00:14:45,840
Atomen auf eine Temperatur von 
etwa 170 Nano Kelvin ab. 

203
00:14:46,160 --> 00:14:52,240
Das ist 170 milliardstel Grad 
über dem absoluten Nullpunkt der

204
00:14:52,240 --> 00:14:58,400
kältesten theoretisch möglichen 
Temperatur bei dieser extremen 

205
00:14:58,400 --> 00:15:01,360
Kälte trat etwas 
Außerordentliches ein. 

206
00:15:01,840 --> 00:15:06,480
Die einzelnen rubidium Atome 
verloren ihre Individualität, 

207
00:15:06,880 --> 00:15:10,240
anstatt sich wie eigenständige 
Teilchen zu verhalten, 

208
00:15:10,320 --> 00:15:14,400
verschmolzen sie zu einem 
gemeinsamen Quantenzustand, 

209
00:15:14,560 --> 00:15:20,480
einem sogenannten Bose Einstein 
Kondensat, kurz bec. 

210
00:15:21,200 --> 00:15:25,680
Das Bose Einstein Kondensat war 
ein Zustand der Materie, den 

211
00:15:25,680 --> 00:15:30,000
Albert Einstein und der indische
Physiker Satyendranat Bose 

212
00:15:30,240 --> 00:15:35,120
bereits in den 1920er Jahren 
theoretisch vorhergesagt hatten.

213
00:15:35,120 --> 00:15:39,840
Doch es hatte 70 Jahre gedauert,
bis die Kühltechnologie weit 

214
00:15:39,840 --> 00:15:44,800
genug fortgeschritten war, um 
die Vorhersage experimentell zu 

215
00:15:44,800 --> 00:15:49,680
bestätigen. 
In einem beec verhalten sich 

216
00:15:49,680 --> 00:15:54,720
alle Atome wie ein einziges 
Quantenobjekt beschrieben durch 

217
00:15:54,720 --> 00:15:59,040
eine einzige Wellenfunktion. 
Quanteneffekte, die 

218
00:15:59,040 --> 00:16:03,040
normalerweise nur auf der Ebene 
einzelner Atome sichtbar sind, 

219
00:16:03,040 --> 00:16:05,920
werden in einem Bec 
Makroskopisch. 

220
00:16:06,040 --> 00:16:10,240
Man kann sie mit dem bloßen Auge
beobachten, ein Bec ist 

221
00:16:10,240 --> 00:16:14,080
buchstäblich Quantenmechanik im 
sichtbaren Maßstab. 

222
00:16:15,120 --> 00:16:19,440
Rubidium 87 eignet sich 
besonders gut für die Erzeugung 

223
00:16:19,440 --> 00:16:23,720
von Bose Einstein kondensaten, 
weil es ein Boson ist, das 

224
00:16:23,720 --> 00:16:27,920
heißt, sein Gesamtspin ist 
ganzzahlig was es nach den 

225
00:16:27,920 --> 00:16:31,520
Regeln der Quantenstatistik 
erlaubt, dass beliebig viele 

226
00:16:31,520 --> 00:16:35,440
Rubidiumatome denselben 
Quantenzustand besetzen. 

227
00:16:36,080 --> 00:16:39,240
Diese Eigenschaft ist die 
Voraussetzung für die 

228
00:16:39,240 --> 00:16:44,880
Kondensatbildung. 
BE cs aus Robidium werden heute 

229
00:16:44,880 --> 00:16:48,720
in der Grundlagenforschung 
eingesetzt, um Quantenphänomene 

230
00:16:48,880 --> 00:16:53,360
wie Supraleitung, Superfluidität
und Quantenverschränkung in 

231
00:16:53,360 --> 00:16:55,760
kontrollierten Umgebungen zu 
studieren. 

232
00:16:56,240 --> 00:16:58,960
Sie sind auch ein 
vielversprechendes Werkzeug für 

233
00:16:58,960 --> 00:17:03,280
die Entwicklung zukünftiger 
Quantencomputer und Hochpräziser

234
00:17:03,280 --> 00:17:08,800
Quantensensoren. 
Rubidium Strontium, Datierung, 

235
00:17:08,960 --> 00:17:15,200
die Zeit in Gesteinen lesen, die
schwache Radioaktivität von 

236
00:17:15,200 --> 00:17:19,119
Rubidium 87 macht es zu einem 
wichtigen Werkzeug der 

237
00:17:19,119 --> 00:17:23,599
Geochronologie der Wissenschaft,
die das Alter von Gesteinen und 

238
00:17:23,599 --> 00:17:30,400
Mineralien bestimmt rubidium. 87
zerfällt mit einer Halbwertszeit

239
00:17:30,400 --> 00:17:38,560
von 49,23 Milliarden Jahren zu 
Strontium 87, einem stabilen 

240
00:17:38,560 --> 00:17:44,080
Isotop in einem Mineral, das 
beim Erstarren robidium, aber 

241
00:17:44,080 --> 00:17:49,080
kein primäres Strontium 87 
enthielt, reichert sich im Laufe

242
00:17:49,080 --> 00:17:54,080
der Zeit durch den Zerfall von 
Robidium 87 immer mehr Strontium

243
00:17:54,080 --> 00:17:58,400
87 an. 
Indem man das Verhältnis von 

244
00:17:58,400 --> 00:18:04,000
rubidium 87 zu radiogenem 
Strontium 87 im heutigen Mineral

245
00:18:04,000 --> 00:18:07,440
misst, kann man berechnen, wie 
lange der Zerfall schon 

246
00:18:07,440 --> 00:18:13,440
stattgefunden hat und damit das 
Alter des Minerals bestimmen die

247
00:18:13,440 --> 00:18:19,680
RB Sr Methode ist besonders 
nützlich für die Datierung von 

248
00:18:19,680 --> 00:18:23,200
Magmatischen und metamorphen 
Gesteinen, die hunderte 

249
00:18:23,200 --> 00:18:25,680
Millionen bis Milliarden Jahre 
alt sind. 

250
00:18:26,400 --> 00:18:29,720
Sie hat maßgeblich dazu 
beigetragen, das Alter der 

251
00:18:29,720 --> 00:18:34,240
Erdkruste, alter Gebirge und 
präkambrischer Gesteine zu 

252
00:18:34,240 --> 00:18:36,960
bestimmen. 
Ein berühmtes Beispiel ist die 

253
00:18:36,960 --> 00:18:40,880
Datierung von Gesteinen des 
grönländischen Schildes, die zu 

254
00:18:40,880 --> 00:18:44,480
den ältesten bekannten Gesteinen
der Erde gehören. 

255
00:18:44,880 --> 00:18:52,960
Rb SR Datierungen haben hier 
Alter von bis zu 3,8 Milliarden 

256
00:18:52,960 --> 00:18:56,640
Jahren ergeben. 
Auch Mondgestein, das von den 

257
00:18:56,640 --> 00:19:00,240
Apollo Missionen mitgebracht 
wurde, wurde unter anderem mit 

258
00:19:00,240 --> 00:19:05,720
der RB SR Methode datiert und 
lieferte entscheidende 

259
00:19:05,720 --> 00:19:08,640
Erkenntnisse über die 
Entstehungsgeschichte des 

260
00:19:08,640 --> 00:19:12,800
Mondes. 
Medizinische und biologische 

261
00:19:12,800 --> 00:19:18,160
Aspekte Robidium hat in der 
Medizin eine bescheidene, aber 

262
00:19:18,160 --> 00:19:21,360
interessante Geschichte, die. 
Aufgrund seiner chemischen 

263
00:19:21,360 --> 00:19:25,760
Ähnlichkeit mit Kalium wurde es 
im späten 19 und frühen 20 

264
00:19:25,840 --> 00:19:30,880
Jahrhundert als Beruhigungs und 
Schlafmittel eingesetzt, ähnlich

265
00:19:30,960 --> 00:19:35,840
wie Kaliumbromid, aber ohne die 
damit verbundene Promtoxizität. 

266
00:19:36,960 --> 00:19:40,480
Diese Verwendung wurde jedoch 
mit der Entwicklung Wirksamerer 

267
00:19:40,480 --> 00:19:44,480
und Sichererer Psychopharmaka 
wieder aufgegeben in. 

268
00:19:45,440 --> 00:19:50,720
In der Nuklearmedizin wird das 
radioaktive Isotop Robidium 82 

269
00:19:50,720 --> 00:19:53,640
eingesetzt. 
Es hat eine Halbwertszeit von 

270
00:19:53,640 --> 00:19:58,880
nur 75 Sekunden und ist ein 
Positronenstrahler, was es für 

271
00:19:58,880 --> 00:20:03,120
die Positronen 
Emissionstomographie, kurz PET, 

272
00:20:03,120 --> 00:20:08,360
geeignet macht. 
Robidium 82 PET Scans werden zur

273
00:20:08,360 --> 00:20:11,600
Beurteilung der Herzperfusion 
eingesetzt. 

274
00:20:12,320 --> 00:20:17,040
Da der Herzmuskel Robidium 
ähnlich wie Kalium aufnimmt, 

275
00:20:17,200 --> 00:20:20,960
reichert sich das radioaktive 
Isotop in Durchbluteten 

276
00:20:20,960 --> 00:20:25,600
Herzmuskelgeweben an, während 
schlecht durchblutete oder 

277
00:20:25,600 --> 00:20:28,560
abgestorbene Bereiche einen 
Mangel zeigen. 

278
00:20:29,280 --> 00:20:32,640
Diese Methode ist besonders 
nützlich zur Diagnose der 

279
00:20:32,640 --> 00:20:36,880
koronaren Herzkrankheit und zur 
Beurteilung des Ausmaßes eines 

280
00:20:36,880 --> 00:20:42,560
Herzinfarkts robidium 82. 
Wird durch den Zerfall von 

281
00:20:42,560 --> 00:20:48,400
Strontium 82 in sogenannten 
Generatoren erzeugt der Patient 

282
00:20:48,400 --> 00:20:52,400
oder die Patientin erhält kurz 
vor der Untersuchung frisch 

283
00:20:52,400 --> 00:20:57,760
hergestelltes Rubidium 82, das 
sich rasch im Herzmuskel 

284
00:20:57,760 --> 00:21:02,880
anreichert und dann mit einem 
Pet Scanner bildlich dargestellt

285
00:21:02,880 --> 00:21:06,240
wird. 
Die extrem kurze Halbwertszeit 

286
00:21:06,240 --> 00:21:09,520
von 75 Sekunden ist dabei ein 
Vorteil. 

287
00:21:10,080 --> 00:21:13,680
Die Strahlenbelastung für die 
untersuchte Person ist minimal, 

288
00:21:13,840 --> 00:21:16,240
weil das Isotop so schnell 
zerfällt. 

289
00:21:17,520 --> 00:21:22,480
Robidium in der Forschung 
Quantensensorik und die Zukunft 

290
00:21:24,640 --> 00:21:29,200
über Atomuhren und Bose Einstein
Kondensate hinaus spielt 

291
00:21:29,200 --> 00:21:33,120
Robidium in einer weiteren 
zukunftsweisenden Technologie 

292
00:21:33,120 --> 00:21:38,880
eine Rolle, der Quantensensorik.
Quantensensoren nutzen die 

293
00:21:38,880 --> 00:21:43,280
außergewöhnliche Empfindlichkeit
von Quantensystemen gegenüber 

294
00:21:43,280 --> 00:21:47,280
äußeren Einflüssen, um 
physikalische Größen mit bisher 

295
00:21:47,280 --> 00:21:49,520
unerreichter Präzision zu 
messen. 

296
00:21:50,320 --> 00:21:55,040
Robidiumatome werden in 
sogenannten Atominterferometern 

297
00:21:55,200 --> 00:22:00,080
eingesetzt, Geräten, die die 
Wellennatur von Atomen nutzen. 

298
00:22:00,240 --> 00:22:04,480
Um Beschleunigungen, Rotationen,
Gravitationsfelder und 

299
00:22:04,480 --> 00:22:09,680
elektromagnetische Felder zu 
messen, Atominterferometer auf 

300
00:22:09,680 --> 00:22:13,600
Rubidiumbasis erreichen 
Empfindlichkeiten, die selbst 

301
00:22:13,600 --> 00:22:16,320
die besten klassischen Sensoren 
übertreffen. 

302
00:22:17,040 --> 00:22:22,560
Anwendungen umfassen hochpräzise
Navigationssysteme, die ohne GPS

303
00:22:22,560 --> 00:22:26,320
Signal funktionieren die Suche 
nach dunkler Materie. 

304
00:22:26,720 --> 00:22:28,880
Die Messung der 
Erdbeschleunigung für 

305
00:22:28,880 --> 00:22:32,800
geologische Kartierungen und die
Tests grundlegender 

306
00:22:32,800 --> 00:22:37,440
physikalischer Theorien wie der 
Allgemeinen Relativitätstheorie.

307
00:22:37,920 --> 00:22:40,880
Besonders spannend ist der 
Einsatz von Rubidium 

308
00:22:40,880 --> 00:22:45,840
Atominterferometern in der 
Geodäsie, die präzise Messung 

309
00:22:45,840 --> 00:22:49,680
lokaler Gravitationsanomalien 
erlaubt es, unterirdische 

310
00:22:49,680 --> 00:22:53,440
Strukturen wie Hohlräume, 
Wasserreservoire oder 

311
00:22:53,520 --> 00:22:57,760
Erzlagerstätten zu kartieren. 
Ohne einen einzigen Spatenstich.

312
00:22:58,400 --> 00:23:01,920
Diese Technologie könnte 
revolutionäre Anwendungen in der

313
00:23:01,920 --> 00:23:06,480
Archäologie, im Bergbau und in 
der Hydrologie haben. 

314
00:23:07,920 --> 00:23:13,280
Die Europäische Raumfahrtbehörde
ESA und die NASA erforschen den 

315
00:23:13,280 --> 00:23:17,840
Einsatz von Rubidium basierten 
Quantensensoren auf Satelliten, 

316
00:23:18,000 --> 00:23:21,920
um die Schwerkraftfelder der 
Erde, des Mondes und anderer 

317
00:23:21,920 --> 00:23:25,360
Himmelskörper mit bisher 
unerreichter Präzision zu 

318
00:23:25,360 --> 00:23:29,640
kartieren. 
Ein kleines Element, eine große 

319
00:23:29,640 --> 00:23:35,600
Verantwortung rubidium ist kein 
glamouröses Element. 

320
00:23:35,880 --> 00:23:39,680
Es glänzt nicht wie Gold, es 
leuchtet nicht wie Phosphor, es 

321
00:23:39,680 --> 00:23:43,040
hat keine jahrtausendealte 
Geschichte wie Eisen oder 

322
00:23:43,040 --> 00:23:47,040
Kupfer, es ist ein 
unscheinbares, weiches Metall, 

323
00:23:47,280 --> 00:23:51,080
das sofort reagiert, wenn man es
der Luft aussetzt und das die 

324
00:23:51,080 --> 00:23:54,000
meisten Menschen noch nie in 
Händen gehalten haben. 

325
00:23:54,800 --> 00:23:58,720
Und doch steckt in diesem 
Element eine Geschichte, die von

326
00:23:58,720 --> 00:24:02,080
der Präzision menschlichen 
Denkens erzählt. 

327
00:24:02,640 --> 00:24:06,480
Von Bunsen und Kirchhoff, die 
das Licht in seine Farben 

328
00:24:06,480 --> 00:24:12,880
zerlegten und darin ein neues 
Element erkannten, von Cornell 

329
00:24:12,880 --> 00:24:17,560
und Wieman, die robidium Atome 
fast bis auf den absoluten 

330
00:24:17,560 --> 00:24:22,320
Nullpunkt abkühlten und dabei 
die Quantenmechanik sichtbar 

331
00:24:22,320 --> 00:24:25,120
machten. 
Von den Ingenieurinnen und 

332
00:24:25,120 --> 00:24:29,280
Ingenieuren, die winzige 
Rubidiumuhren in Satelliten 

333
00:24:29,280 --> 00:24:32,880
einbauten, damit wir uns auf 
dieser Erde orientieren, können 

334
00:24:33,680 --> 00:24:37,600
die Elemente des Periodensystems
sind kein abstraktes 

335
00:24:37,600 --> 00:24:41,600
Lehrbuchwissen, sie sind die 
Bausteine der Welt, in der wir 

336
00:24:41,600 --> 00:24:45,880
leben, der Steine unter unseren 
Füßen, der Luft in unseren 

337
00:24:45,880 --> 00:24:49,040
Lungen, der Technologie, in 
unseren Taschen. 

338
00:24:49,760 --> 00:24:53,920
Robidium erinnert uns daran, 
dass selbst das Unscheinbare 

339
00:24:53,920 --> 00:24:58,720
eine tiefe Bedeutung haben kann,
wenn man genau hinschaut und 

340
00:24:58,720 --> 00:25:02,160
genau hinzuschauen. 
Das ist auch das, was unsere 

341
00:25:02,160 --> 00:25:06,880
Zeit verlangt, wenn es um diese 
Erde geht, die Erde, deren 

342
00:25:06,880 --> 00:25:12,160
Gesteine Robidium enthalten und 
deren alter Robidium messen 

343
00:25:12,160 --> 00:25:16,320
hilft, die Erde der. 
Deren Atmosphäre wir verändern, 

344
00:25:16,400 --> 00:25:20,640
deren Ökosysteme wir belasten 
und deren demokratische 

345
00:25:20,640 --> 00:25:25,120
Gesellschaften das einzige 
Werkzeug sind, das wir haben, um

346
00:25:25,120 --> 00:25:28,240
diesen Veränderungen koordiniert
zu begegnen. 

347
00:25:29,200 --> 00:25:34,240
Die Wissenschaft zeigt uns, was 
ist die Demokratie ermöglicht 

348
00:25:34,240 --> 00:25:38,960
uns, gemeinsam zu entscheiden, 
was sein soll, beides zu 

349
00:25:38,960 --> 00:25:41,560
schützen. 
Die Erde und die freien 

350
00:25:41,560 --> 00:25:45,200
Gesellschaften, die auf ihr 
entstanden sind, ist keine 

351
00:25:45,200 --> 00:25:48,320
sentimentale Geste. 
Es ist die Nüchternste und 

352
00:25:48,320 --> 00:25:52,480
vernünftigste Konsequenz aus 
allem, was uns die Wissenschaft 

353
00:25:52,480 --> 00:25:57,200
über diese Welt gelehrt hat. 
Das tiefrot leuchtende Element 

354
00:25:57,200 --> 00:26:04,320
erinnert uns daran, Licht ist 
Information und Information ist 

355
00:26:04,320 --> 00:26:08,000
Verantwortung. 
Das war die heutige Wissensreise

356
00:26:08,000 --> 00:26:10,240
durch das Periodensystem der 
Elemente. 

357
00:26:11,040 --> 00:26:14,880
Ich hoffe das tiefrot leuchtende
Rubidium hat dich ein wenig in 

358
00:26:14,880 --> 00:26:20,160
Staunen versetzt über ein 
Element, das in GPS Satelliten 

359
00:26:20,160 --> 00:26:24,320
die Zeit misst, in Quanten, 
laboren, Geschichte schreibt und

360
00:26:24,320 --> 00:26:27,840
in den Gesteinen der Erde die 
Zeit selbst bewahrt. 

361
00:26:29,040 --> 00:26:31,960
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00:26:35,360 --> 00:26:40,480
Reisen durch das Periodensystem 
zu Unternehmen, bis zur nächsten

364
00:26:40,480 --> 00:26:40,960
Folge.