Test der Lorentz-Invarianz mit einem 3He-129Xe-Komagnetometer
Claudia Gemmel (Institut für Physik, Johannes Gutenberg Universität Mainz)

Ziel des Experimentes, das von der AG Heil in Zusammenarbeit mit der PTB Berlin durchgeführt wird, ist die Suche nach einer Lorentz-Invarianz-Verletzung mit Hilfe eines 3He-129Xe-Komagnetometers. In einem schwachen und sehr homogenen Magnetfeld von 400 nT, das in einem magnetisch abgeschirmten Raum an der PTB Berlin aufgebaut ist, wird das Gemisch aus polarisierten Gasen zur Spinpräzession angeregt. Die Präzessionsfrequenz wird mit einem SQUID-Detektionssystem über einen Zeitraum von mehreren Stunden aufgezeichnet, wobei Signal-zu-Rausch-Verhältnisse größer als 1000:1 erzielt werden. Die gemessenen transversalen T2-Spinrelaxationszeiten betragen für 129Xe bis zu 4.5h und für 3He bis zu 60h. Mit der Differenz der Präzessionsfrequenzen beider Gase, die sich im gleichen Volumen befinden, eliminiert man den Zeeman-Term und ist somit nicht mehr auf Magnetfeldänderungen empfindlich. Dadurch wird eine sehr hohe Empfindlichkeit auf eine eventuelle Variation der Präzessionsfrequenzen mit der Periode eines siderisches Tages erreicht, was eine Verletzung der Lorentz-Invarianz bedeuten würde.