Nobelpreis für Physik geht an US-Forscher für den Nachweis im All entstehender Gravitationswellen

Nachweis von Gravitationswellen im All: Nobelpreis für Physik geht an drei US-Forscher

, aktualisiert 03. Oktober 2017, 15:29 Uhr
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Die Gewinner des Nobelpreises für Physik 2017: Rainer Weiss, Barry C. Barish und Kip S. Thorne.

Der Nobelpreis für Physik geht in diesem Jahr an drei US-Forscher für den ersten direkten Nachweis im All entstehender Gravitationswellen - die Entdeckung ist auch für die Astronomie revolutionär.

Ihr Erfolg öffnet einen neuen Blick ins Universum - möglicherweise bis zum Beginn der Zeit: Für den direkten Nachweis von Gravitationswellen bekommen drei Forscher den Nobelpreis für Physik. Die US-Wissenschaftler Rainer Weiss, Barry Barish und Kip Thorne waren maßgeblich am Aufbau des Detektors Ligo in den USA beteiligt, an dem 2015 erstmals Gravitationswellen registriert wurden. „Jeder der Preisträger von 2017 war mit seinem Enthusiasmus und seiner Entschlossenheit von unschätzbarem Wert für den Erfolg des Ligo“, teilte die Königlich-Schwedische Akademie der Wissenschaften am Dienstag in Stockholm mit.

Weiss wurde 1932 in Berlin geboren, seine Familie floh aber bald nach der Geburt mit ihm aus Nazi-Deutschland. Der 85-Jährige erhält die Hälfte des Preisgeldes. Barish (81) und Thorne (77) teilen sich die andere. „Gravitationswellen sind eine komplett neue Möglichkeit zur Beobachtung der gewaltigsten Ereignisse im Weltraum und bringen uns an die Grenzen unseres Wissens“, hieß es vom Nobelkomitee.

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Gravitationswellen sind Erschütterungen der Raumzeit. Sie entstehen, wenn Massen stark beschleunigt werden - etwa beim Verschmelzen Schwarzer Löcher oder der Explosion von Sternen. Albert Einstein hatte das Phänomen 1915 mit der Allgemeinen Relativitätstheorie vorhergesagt, aber selbst bezweifelt, dass man die Wellen tatsächlich eines Tages direkt nachweisen könne.

Die Physik-Nobelpreisträger der vergangenen zehn Jahre

  • 2006

    John Mather und George Smoot, beide USA - für die Untersuchung der kosmischen Hintergrundstrahlung.

  • 2007

    Peter Grünberg, Deutschland und Albert Fert, Frankreich - für die Entdeckung des Riesenmagnetwiderstands (GMR).

  • 2008

    Makoto Kobayashi und Toshihide Maskawa, beide Japan - für die Entdeckung des Ursprungs des gebrochenen Symmetrie, welche die Existenz von mindestens drei Quarkfamilien voraussagt.

    Yoichiro Nambu, USA - für die Entdeckung des Mechanismus der spontanen Symmetriebrechung in der Elementarteilchenphysik.

  • 2009

    Charles Kuen Kao, USA/Großbritannien - für seine Erfolge auf dem Gebiet der Lichtleitung mittels Fiberoptik für optische Kommunikation.

    Willard Sterling Boyle, USA/Kanada; George Elwood Smith, USA - für die Erfindung des CCD-Sensors.

  • 2010

    Andre Geim, Niederlande und Konstatin Nowoselow, Großbritannien/Russland - für grundlegende Experimente mit dem zweidimensionalen Material Graphen.

  • 2011

    Saul Perlmutter, USA, Brian Schmidt, Australien und Adam Riess, USA - für die Entdeckung der beschleunigten Expansion des Universums durch Beobachtungen weit entfernter Supernovae.

  • 2012

    Serge Haroche aus Frankreich und David Wineland, beide USA - für Fallen, mit denen sich geladene Teilchen (Ionen) und Licht (Photonen) einfangen lassen. Sie schufen damit Grundlagen für genauere Uhren und grundsätzlich neue Computer.

  • 2013

    Der Belgier François Englert und der Brite Peter Higgs für die Vorhersage des Higgs-Teilchens.

  • 2014

    Die gebürtigen Japaner Isamu Akasaki, Hiroshi Amano und Shuji Nakamura für die Erfindung hocheffizienter Lichtquellen. Die blau leuchtenden Dioden ermöglichen helle und energiesparende LEDs.

  • 2015

    Der Japaner Takaaki Kajita und der Kanadier Arthur McDonald. Sie hatten nachgewiesen, dass Neutrinos eine Masse besitzen. Die winzigen neutralen Elementarteilchen durchströmen das All und selbst Mauern.

  • 2016

    Die gebürtigen Briten David Thouless, Duncan Haldane und Michael Kosterlitz. Sie haben exotische Zustände beschrieben, die eine Relevanz für Quantencomputer und neue Materialien haben könnten.

Dies gelang Forschern 100 Jahre später. Am 14. September 2015 registrierten die Ligo-Detektoren ein winziges Erzittern. Die durchlaufende Welle veränderte die vier Kilometer langen Tunnel des Detektors kurz um eine Distanz, die rund zehntausend Mal kleiner ist als der Kern eines Wasserstoffatoms. Weiss, auf den die Idee zum Ligo zurückgeht, sagte damals erleichtert: „40 Jahre lang saß ein Affe auf meiner Schulter, der mir ins Ohr flüsterte: „Na, bist du sicher, dass das funktioniert?“ (...) Und nun ist er plötzlich runtergesprungen.“

Entstanden waren die Gravitationswellen beim Verschmelzen zweier 1,3 Milliarden Lichtjahre entfernter Schwarzer Löcher. Die enorme Beschleunigung ihrer Massen ließ die Raumzeit beben. Seit dem ersten Nachweis haben Wissenschaftler solche Wellen noch mindestens drei weitere Male registriert, zuletzt Mitte August. Beteiligt an den Messungen waren mehr als 1000 Forscher in 20 Ländern, darunter maßgeblich auch Mitarbeiter des Albert-Einstein-Instituts in Hannover und Potsdam.

Forschung, Spenden, Yacht Wofür Nobelpreisträger ihren Gewinn ausgeben

Ein Nobelpreis bringt Ruhm und Anerkennung für Forschung und Forscher. Doch er bringt auch Geld. Nicht alle Gewinner sagen gern, was sie damit anfangen. Ein paar Investitionen der Nobelpreisträger sind aber bekannt.

Medaille Alfred Nobel Quelle: dpa

„Wir gratulieren unseren Kollegen von Herzen und freuen uns sehr über diese Auszeichnung für drei Pioniere der Gravitationswellenforschung“, hieß es von dort beteiligten Forschern. Sie seien stolz, Teil des internationalen Teams zu sein, dem der der Erfolg gelang. Kip Thorne sagte nach der Bekanntgabe: „Es ist unglücklich, dass der Preis nach den Statuten der Nobelpreis-Stiftung nur an maximal drei Menschen gehen kann, denn unsere wunderbare Entdeckung ist das Werk von mehr als Tausend.“

Wie wichtig die Messung von Gravitationswellen für die Astronomie ist, erläuterte Weiss am Dienstag: Mit Gravitationswellen könne man künftig „noch tiefer und tiefer ins Universum schauen“. Möglicherweise sogar bis an den Beginn der Zeit, wie Roman Schnabel vom Institut für Laserphysik der Universität Hamburg erläuterte. Demnach könnte es in der Zukunft möglich sein, Gravitationswellen des Urknalls zu messen. „Damit könnte man rausfinden: Was ist in den ersten Sekunden des Urknalls passiert. Das geht nur mit Gravitationswellen.“

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