John L. Hall Amerikanischer Physiker

John L. Hall (* 1934 in Denver, Colorado, USA), US-amerikanischer Physiker, teilte sich mit Theodor W. Hänsch die Hälfte des Nobelpreises für Physik 2005 für ihre Beiträge zur Entwicklung der Laserspektroskopie Laser zur Bestimmung der Frequenz (Farbe) des von Atomen und Molekülen emittierten Lichts. (Die andere Hälfte des Preises ging an Roy J. Glauber.)

Hall studierte am Carnegie Institute of Technology (BS, 1956; MS, 1958; Ph.D., 1961) in Pittsburgh. 1961 trat er dem Joint Institute for Laboratory Astrophysics (heute JILA) bei, einem Forschungsinstitut, das vom National Bureau of Standards (später National Institute of Standards and Technology) und der University of Colorado in Boulder betrieben wird. Er lehrte später an der Universität.

In Zusammenarbeit mit Hänsch führte Hall preisgekrönte Forschungen zur Messung optischer Frequenzen (Frequenzen des sichtbaren Lichts) durch. Obwohl bereits ein Verfahren (die optische Frequenzkette) entwickelt wurde, um solche Messungen durchzuführen, war es so komplex, dass es nur in wenigen Labors durchgeführt werden konnte. Die beiden Männer konzentrierten sich auf die Entwicklung von Hänschs Idee für die optische Frequenzkammtechnik. Bei dieser Technik erzeugen ultrakurze Laserlichtimpulse einen Satz genau beabstandeter Frequenzspitzen, die den gleichmäßig beabstandeten Zähnen eines Haarkamms ähneln, wodurch eine praktische Möglichkeit bereitgestellt wird, optische Frequenzmessungen mit einer Genauigkeit von 15 Stellen oder einem Teil in einem zu erhalten Billiarde. Mit wichtigen Beiträgen half Hall Hänsch im Jahr 2000, die Details der Theorie zu erarbeiten.

Zu den praktischen Anwendungen der Arbeit von Hall und Hänsch gehörten die Entwicklung sehr genauer Uhren, verbesserte satellitengestützte Navigationssysteme wie das Global Positioning System und die Synchronisation von Computerdatennetzen. Ihre Forschung wurde auch von Physikern genutzt, um Albert Einsteins Theorie der speziellen Relativitätstheorie mit sehr hoher Präzision zu verifizieren und um zu testen, ob die Werte der grundlegenden physikalischen Konstanten in Bezug auf optische Frequenzen tatsächlich konstant waren oder sich im Laufe der Zeit geringfügig änderten.