Ehrung Drei Forscher teilen sich Physik-Nobelpreis

Der diesjährige Nobelpreis für Physik geht an den Amerikaner Alexej Abrikosow, den Russen Vitalij Ginzburg und den britisch-amerikanischen Forscher Anthony Leggett. Sie wurden für ihre Leistungen auf dem Gebiet der Quantenphysik geehrt.


Nobelpreisträger Alexeij Abrikosow
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Nobelpreisträger Alexeij Abrikosow

Das Trio erhielt die Auszeichnung für seine Forschung in den Bereichen der Supraleitfähigkeit und Suprafluidität. Der Schwedischen Akademie zufolge haben die drei Wissenschaftler "bahnbrechende Arbeiten in der Theorie über Supraleiter und Supraflüssigkeiten" geleistet.

Supraleitendes Material, das Strom ohne Widerstand überträgt, wird unter anderem in Kernspintomographen für medizinische Untersuchungen und in Teilchenbeschleunigern verwendet. Obwohl die Theorien schon in den fünfziger Jahren formuliert wurden, haben sie neue Aktualität durch die schnelle Entwicklung von Materialien mit ganz neuen Eigenschaften erhalten. Nun können diese bei immer höheren Temperaturen und stärkeren Magnetfeldern supraleitend gemacht werden.

Neue Materialen vereinfachen Supraleiter-Einsatz

Supraleiter haben gegenüber herkömmlichen elektrischen Leitungsmaterialien einen entscheidenden Vorteil: Weil sie keinen Widerstand besitzen, lässt sich mit ihnen elektrische Energie theoretisch über beliebige Distanzen verlustfrei übertragen. Der Bau supraleitender Fernleitungen scheiterte bis jetzt jedoch an einer technischen Voraussetzung: Die Temperatur muss bei der Verwendung konventioneller Supraleiter sehr tief abgesenkt werden, was einen hohen Energieeinsatz erfordert.

Nobelpreisträger Anthony J. Legget
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Nobelpreisträger Anthony J. Legget

Jahrzehntelang nahm man an, dass der supraleitende Effekt nur in unmittelbarer Nähe des absoluten Nullpunktes (null Grad Kelvin, etwa minus 273 Grad Celsius) möglich sei. Die intermetallische Verbindung Niob-Germanium ermöglichte 1973 die Sprungtemperatur von 23,3 Kelvin. Mit Kupferoxidverbindungen, die das Element Lanthan enthielten, gelang dies 1986 bei 35 Kelvin. Inzwischen sind mit anderen Materialien Sprungtemperaturen von über 100 Kelvin (minus 173 Grad Celsius) erreicht worden.

Alexeij Abrikosow gelang die theoretische Erklärung dieses Phänomens. Er ging von einer Theorie aus, die unter anderem von Vitalij Ginzburg für Typ I-Supraleiter ausgearbeitet worden war, sich aber als so umfangreich erwies, dass sie auch auf den neuen Typ anwendbar war.

Leggett entwickelte Theorie über Suprafluidität

Suprafluide Flüssigkeiten können vertiefende Einsichten darüber geben, wie die Materie in ihrem niedrigsten und meist geordneten Energiezustand auftritt. Flüssiges Helium (He) kann suprafluid werden, das heißt, die Viskosität verschwindet bei niedrigen Temperaturen. Atome des seltenen Isotops 3He müssen Paare bilden, analog zu den Elektronenpaaren in metallischen Supraleitern.

Nobelpreisträger Vitalij Ginzburg
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Nobelpreisträger Vitalij Ginzburg

Es war Anthony Leggett, der in den siebziger Jahren die Theorie formuliert hat, welche erklärt, wie die 3He-Atome in dem suprafluiden Zustand wechselwirken und geordnet werden. Vor kurzem ausgeführte Modellstudien zeigen, wie diese Ordnung in Chaos oder Turbulenz übergeht. Das ist eines der von der klassischen Physik ungelösten Probleme.

"Wir sind mittlerweile alte Leute"

Abrikosow wurde 1928 in Moskau geboren und siedelte später in die Vereinigten Staaten über, wo er auch die amerikanische Staatsbürgerschaft erwarb. Er ist heute emeritierter Wissenschaftler des Argonne National Laboratory im US-Staat Illinois. Sein Landsmann Vitalij Ginzburg blieb in Russland und leitete bis zu seiner Pensionierung das Physikalische Institut P.N. Lebedew in Moskau. Leggett stammt aus London und ist heute Professor an der University of Illinois in Urbana-Champaign. Er hat neben der britischen auch die amerikanische Staatsbürgerschaft.

"Wir drei haben etwas gemeinsam - unsere Entdeckungen, für die wir nun den Nobelpreis bekommen, liegen alle etliche Jahre zurück. Wir sind mittlerweile recht alte Leute", sagte der 75-jährige Abrikosow der Nachrichtenagentur Reuters, nachdem er im US-Bundesstaat Illinois von seiner Auszeichung erfahren hatte. Anthnony Leggett ist 65, Vitalij Ginzburg 87 Jahre alt.

Ginzburg zeigte sich von der Auszeichnung überrascht. "Sie haben mich seit über 30 Jahren nominiert. So gesehen trifft mich der Preis nicht ganz unvorbereitet. Aber ich hatte eigentlich vergessen, noch länger darüber nachzudenken."

Die höchste Auszeichnung für Physiker ist in diesem Jahr mit umgerechnet 1,1 Millionen Euro dotiert. Die Nobelpreise werden traditionsgemäß am 10. Dezember überreicht, dem Todestag des Preisstifters Alfred Nobel.

Im vergangenem Jahr erhielten die Amerikaner Raymond Davis und Riccardo Giacconi sowie der Japaner Masatoshi Koshiba den Preis. Sie hatten die kosmische Röntgenstrahlung sowie die kosmischen Neutrinos entdeckt.

Am Mittwoch folgt die Bekanntgabe der Träger des Chemie- Nobelpreises.



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