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Auf einem Monitor sind die diesjährigen Nobelpreisgewinner für Physik zu sehen. Foto: Jessica Gow/TT NEWS AGENCY
Auf einem Monitor sind die diesjährigen Nobelpreisgewinner für Physik zu sehen. Foto: Jessica Gow/TT NEWS AGENCY
03.10.2017

Physik-Nobelpreis für den Nachweis von Gravitationswellen

Stockholm (dpa) - Sie galten als haushohe Favoriten: Zwei Jahre nach dem ersten direkten Nachweis von Gravitationswellen bekommen drei beteiligte 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, wo 2015 erstmals ein solches Signal aufgefangen wurde. «Jeder der Preisträger von 2017 war mit seinem Enthusiasmus und seiner Entschlossenheit von unschätzbarem Wert für den Erfolg des Ligo», hieß es am Dienstag von der Königlich-Schwedischen Akademie der Wissenschaften in Stockholm.

Der 85 Jahre alte gebürtige Deutsche Weiss, der einst mit seinen Eltern vor den Nazis aus Deutschland floh, erhält die Hälfte des Preisgeldes. Barish (81) und Thorne (77) teilen sich die andere. «Die Pioniere Rainer Weiss und Kip Thorne haben zusammen mit Barry Barish - dem Forscher, der das Projekt vollendete - gewährleistet, dass vier Jahrzehnte der Forschung darin mündeten, dass schließlich Gravitationswellen beobachtet werden konnten», hieß es von den Juroren.

Gravitationswellen sind Erschütterungen der Raumzeit, die durch extrem heftige Energieausbrüche - etwa beim Verschmelzen von Schwarzen Löchern oder der Explosion von Sternen - entstehen. Albert Einstein hatte das Phänomen 1915 mit der Allgemeinen Relativitätstheorie vorhergesagt, aber selbst bezweifelt, dass man die Wellen tatsächlich irgendwann direkt nachweisen könne.

Dies gelang Forschern genau 100 Jahre später. Am 14. September 2015 registrierten die Ligo-Detektoren ein leichtes Zittern, die Entdeckung wurde nach langem Prüfen der Daten Anfang 2016 veröffentlicht. Die nachgewiesenen Gravitationswellen waren beim Verschmelzen zweier Schwarzer Löcher in einer Entfernung von 1,3 Milliarden Lichtjahren entstanden.

Der Energieausbruch ließ die Raumzeit beben, die Ausläufer der sich mit Lichtgeschwindigkeit ausbreitenden Gravitationswellen erreichten die Erde 1,3 Milliarden Jahre später noch als leichtes Zittern. Seitdem haben Forscher solche Wellen noch drei weitere Male registriert, zuletzt Mitte August. Forscher des Albert-Einstein-Instituts in Hannover und Potsdam waren maßgeblich beteiligt.

«Das öffnete ein neues Fenster zum Universum», sagte Olga Botner von der Schwedischen Wissenschaftsakademie. Weiss sagte, mit Gravitationswellen könne man künftig «noch tiefer und tiefer ins Universum schauen». Möglicherweise sogar bis an den Beginn der Raumzeit, wie Roman Schnabel vom Institut für Laserphysik der Universität Hamburg erläuterte. Demnach könnte es in zehn Jahren 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.»

Die Physik-Nobelpreisträger seit 2007:

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.

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.

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.

2013: Der Belgier François Englert und der Brite Peter Higgs für die Vorhersage des Higgs-Teilchens.

2012: Serge Haroche aus Frankreich und David Wineland aus den 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.

2011: Saul Perlmutter, Adam G. Riess (beide USA) und Brian P. Schmidt (USA und Australien) für die Beobachtung, dass sich das All derzeit immer schneller ausdehnt.

2010: Der Niederländer Andre Geim und der britisch-russische Physiker Konstantin Novoselov für ihre Arbeiten zu Graphen. Das einlagige Gitter aus Kohlenstoffatomen leitet hervorragend Hitze und Strom.

2009: Charles Kao (China), Willard Boyle und George Smith (beide USA) für die schnelle Datenübertragung durch Glasfasern sowie für den lichtempfindlichen CCD-Chip.

2008: Yoichiro Nambu (USA), Makoto Kobayashi (Japan) und Toshihide Maskawa (Japan) für die Entdeckung und Erklärung sogenannter Symmetriebrechungen in der Teilchenphysik, die das Verständnis der Natur entscheidend verbessert haben.

2007: Peter Grünberg (Deutschland) und Albert Fert (Frankreich) für die Entdeckung des «Riesenmagnetowiderstands», durch den sich die Speicherkapazität von Computer-Festplatten drastisch erhöhen ließ.