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NOBELPREISE / PHYSIK Chaos in der Kammer

aus DER SPIEGEL 45/1968

Als sich die gleißende Feuerglocke über Hiroshima senkte, sah er aus dem Kabinenfenster eines US-Bombers B-29 ("Superfestung") mit kühler Neugier zu. Das Flugzeug, vollgepackt mit Meßgeräten, umkreiste den emporwachsenden Rauchpilz. Hoch über dem Inferno von Hiroshima versuchte der Physiker Luis Alvarez, die entfesselten Kräfte der Bombe zu messen und zu berechnen.

Zu Berkeley, in den Labors und Experimentierhallen der Universität von Kalifornien, setzte Alvarez später seine Meßarbeit fort: Mit Hilfe ingeniöser Versuchsgeräte trachtete er, die unsichtbaren und flüchtigen Vorgänge im Inneren des atomaren Mikrokosmos anschaulich werden zu lassen

ein Unterfangen, das ihm am Mittwoch letzter Woche den Nobelpreis für Physik eintrug.

Luis Alvarez, 57, gilt als Forscher-Pionier einer zweiten Epoche der modernen Physik: Sie begann vor etwa 20 Jahren, als die Physiker sich einem bis dahin kaum erkundeten Forschungsfeld zuwandten -- der Wissenschaft von den Elementarteilchen

Bis zum Anfang der dreißiger Jahre kannten die Wissenschaftler insgesamt drei jener elementaren Bausteine, aus denen sich die Atome zusammensetzen: die Protonen und Neutronen im Atomkern und die Elektronen, die -- ähnlich den Planeten eines Sonnensystems -- den Kern des Atoms auf verschiedenen Bahnen umkreisen.

Dieses Struktur-Modell aber komplizierte sich, als es den Forschern gelang, auch die vermeintlich letzten Bau-Einheiten des Atoms -- Protonen, Neutronen und Elektronen -- zu zertrümmern und in Bruchstücke aufzuspalten. Mehr als 200 verschiedene Elementarteilchen haben die Forscher seither ausmachen können -- mit Hilfe riesiger Zertrümmerungsgeräte, in denen Protonen oder Elektronen auf ein Hindernis geschossen und in Partikel-Schauer zerschlagen werden.

Bei der Erforschung dieser Teilchen-Wolken stießen die Wissenschaftler auf eine schwer überwindliche Barriere: Die Partikel-Schauer verwehen, kaum daß sie entstanden sind. Zudem werden sie erst sichtbar, wenn sie ein geeignetes Medium passieren, etwa überhitzten Wasserstoff. Dann hinterlassen sie leuchtende Spuren, vergleichbar den Kondensstreifen, die ein Flugzeug in den Himmel zeichnet.

Im Inneren sogenannter Blasenkammern, die mit flüssigem (knapp unter dem Verdampfungspunkt gehaltenem) Wasserstoff gefüllt sind, glühen die Bahnen der vorüberhuschenden Partikel auf und bilden -- -- meist nur für den Millionenbruchteil einer Sekunde -- bizarre Muster. Anhand von Photo-Serien, die in der Blasenkammer angefertigt werden, versuchen die Physiker, das Schicksal einzelner Teilchen in dem scheinbar chaotischen Spuren-Gewirr zu verfolgen.

Als einer der ersten Teilchen-Forscher hat der Amerikaner Alvarez sich um die Vervollkommnung der Blasenkammer-Technik bemüht. In Berkeley, wo Alvarez seit 15 Jahren mit einem Protonen-Beschleuniger (dem »Bevatron") experimentiert, entdeckte ei mit den von ihm entwickelten Spürgeräten eine Reihe bis dahin unbekannter Partikel -- Mosaiksteine zu einem physikalischen Weltbild, dessen Umrisse die Forscher bislang freilich kaum erahnen können.

Dennoch strebt Alvarez, anders als die meisten seiner Fachkollegen, schon jetzt gelegentlich nach praktischer Nutzanwendung seiner Forschungsergebnisse. Alvarez, der während des Zweiten Weltkriegs an der Entwicklung der Radartechnik mitwirkte und ein Blind-Landesystem für die Luftfahrt ersann. konstruierte 1966 ein Strahlengerät, das den Archäologen beim Aufspüren von Grabkammern in Pyramiden hilft.

Praktischen Sinn bewies Alvarez auch Mitte letzter Woche, als er von seiner Nobel-Ehrung erfuhr. Er werde, so ließ er die Reporter wissen, nun endlich die auf seinem Haus lastenden Hypotheken ablösen können.

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