Negative Brechung ist einfach nicht möglich. Punkt." Fett gedruckt steht der Satz auf der Homepage von Physikern der Universität Texas. Was die Forscher um Prashant Valanju vehement abstreiten, halten Kollegen inzwischen für realistisch - und vielversprechend. Sie träumen von optischen Superlinsen und tüfteln bereits an Material mit negativem Brechungsindex, das elektromagnetische Wellen in die "falsche" Richtung ablenkt.

Schon in den sechziger Jahren folgerte der russische Physiker Victor Veselago aus den Maxwell-Gleichungen, dass Stoffe mit negativem Brechungsindex möglich sind. Der Brechungsindex beschreibt, wie Licht oder andere elektromagnetische Strahlung beim Übergang in das jeweilige Material abgelenkt wird.

Normalerweise ist er positiv - der Lichtstrahl wird leicht gebeugt. Ein Strohhalm in einem Glas Wasser scheint an der Wasseroberfläche leicht nach vorn abzuknicken. Bei einem negativen Brechungsindex des Wassers hätte man den Eindruck, der Strohhalm würde von der Flüssigkeit scharf nach hinten geknickt (siehe Grafik). Eine solche Flüssigkeit gibt es bisher allerdings nicht.

Da kein natürlicher Stoff einen negativen Brechungsindex zeigt, hielt Veselago seine Berechnungen für Spielerei. Das blieben sie, bis 1999 der britische Physiker John Pendry ein Rezept für Material mit negativem Brechungsindex vorlegte. Er errechnete, dass sich mit einer Kombination aus Drähten und Ringen der magische Stoff zusammenbasteln ließe. Man nennt eine solche Konstruktion ein Metamaterial, da es sich um verschiedene Stoffe handelt, die in einer sich wiederholenden Struktur angeordnet werden.

Trotzdem kann man das Metamaterial als homogen betrachten, solange die Strukturen klein im Verhältnis zur Wellenlänge der untersuchten Strahlen sind. Die von Pendry vorgeschlagene Struktur war zu grob, um sichtbares Licht auf Abwege zu bringen. Aber für Mikrowellen sollte sie funktionieren.

Forscher der kalifornischen Universität von San Diego bauten nach dieser Anleitung ein Experiment auf und publizierten 2001 die Ergebnisse. Siehe da: Die Mikrowellen wurden über das Lot hinaus gebrochen. Die Ergebnisse der Gruppe um David Smith und Sheldon Schultz lösten einen Boom von Forschungsarbeiten aus. Viele variierten den Aufbau aus San Diego. Andere, wie George Eleftheriades, Professor für Elektrotechnik und Informatik an der Universität von Toronto, entwickelten ihrerseits ein Material mit negativem Brechungsindex.

Doch einige Physiker trauten den ersten experimentellen Ergebnissen nicht.