Die Auszeichnung ist heuer mit 870.000 Euro dotiert

Physik-Nobelpreis 2018 für Entwicklung optischer Werkzeuge

Dienstag, 02. Oktober 2018 | 15:12 Uhr

Für die Entwicklung heute weitverbreiteter Laser-Werkzeuge erhalten zur einen Hälfte der US-Forscher Arthur Ashkin und zur anderen Hälfte der französische Wissenschafter Gerard Mourou und die kanadische Forscherin Donna Strickland den diesjährigen Physik-Nobelpreis. Strickland ist die dritte Frau, die die heuer mit umgerechnet 870.000 Euro dotierte Auszeichnung im Bereich Physik erhält.

Ashkin erhält den Preis für die Entwicklung einer optischen Pinzette und ihre Anwendung in biologischen Systemen. Mourou und Strickland werden für die Entwicklung hochintensiver, ultrakurzer Laserpulse ausgezeichnet. Mit diesen Technologien könne man extrem kleine Objekte und unglaublich schnelle Prozesse in neuem Licht sehen, begründete das Nobelpreiskomitee die Zuerkennung der Auszeichnung.

Die von Arthur Ashkin (Jahrgang 1922) von der Cornell University (USA) entwickelten optischen Pinzetten ermöglichen es, winzige Teilchen, Moleküle, Proteine oder einzelne lebende Zellen mit ihren aus Laserstrahlen bestehenden Greiffingern zu manipulieren und Kräfte zu messen. “Dieses neue Werkzeug erlaubte es Ashkin einen alten Traum der Science Fiction zu realisieren: Objekte nur mit dem Strahlungsdruck von Licht zu bewegen”, schreibt das Nobelpreiskomitee.

Den Durchbruch erzielte der Physiker 1987, als es ihm gelang ein lebendes Bakterium mit Laserstrahlen zu halten, ohne es zu zerstören. Mittlerweile würden optische Pinzetten häufig genutzt, um die Maschinerie des Lebens zu studieren.

Für den wissenschaftlichen Direktor des Instituts für Molekulare Pathologie (IMP) in Wien, Jan-Michael Peters, sind optische Pinzetten ein “extrem nützliches Instrument” für das molekulare Verständnis biologischer Vorgänge innerhalb der Zelle. So könne man etwa räumliche Veränderungen einzelner Eiweißmoleküle in Echtzeit untersuchen oder Bewegungen und Kräfte von Motorproteinen messen.

Der 96-jährige Ashkin ist der älteste Physik-Nobelpreisträger in der Geschichte der Auszeichnung. Zum Feiern hat er sich am Dienstag nicht viel Zeit genommen. Für Interviews werde er möglicherweise nicht erreichbar sein, er sei sehr beschäftigt mit seinem aktuellen wissenschaftlichen Paper, sagte er am Telefon dem Generalsekretär der königlich-schwedischen Akademie der Wissenschaften, Göran Hansson.

Gerard Mourou (Jahrgang 1944) vom Centre national de la recherche scientifique (CNRS) und Donna Strickland (Jahrgang 1959) von der University of Rochester (USA) haben den Weg zu den kürzesten und intensivsten Laserpulsen geebnet, begründet die Jury die Zuerkennung der zweiten Hälfte des Preises an die beiden. Ihre “Chirped Pulse Amplification” (CPA) genannte Methode sei mittlerweile Standard für hochintensive Laser, die in unzähligen Bereichen angewendet werden. Als Beispiel nannte das Nobelkomitee Millionen Augenoperationen, die jedes Jahr mit Hilfe von Lasern durchgeführt werden.

Für den an der Technischen Universität (TU) München arbeitenden österreichischen Physiker Reinhard Kienberger haben die Arbeiten von Mourou, der ausländisches Mitglied der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW) ist, und Strickland ein neues Fenster in Physik geöffnet. Sie hätten es geschafft, mehr Energie in deutlich kürzere Lichtpulse zu packen, wodurch sich deutlich schnellere Abläufe analysieren lassen. Kienberger selbst versucht etwa herauszufinden, wie schnell sich Elektronen in einer Solarzelle oder entlang “molekularer Ketten in der DNS” bewegen. Zur Anwendung komme die Methode folglich nicht nur in der Physik sondern auch in der Chemie und Biologie.

Donna Strickland ist erst die dritte Frau, die die Auszeichnung im Bereich Physik erhält. “Wir müssen weibliche Physikerinnen feiern, denn es gibt sie da draußen”, sagte Strickland im Telefonat mit der königlich-schwedischen Akademie. “Ich fühle mich geehrt, eine dieser Frauen zu sein”, sagte Strickland. Nach dem Anruf sei ihr erster Gedanke gewesen: “Das ist verrückt.” Sie habe sich gefragt, ob es überhaupt wahr sei.

Vor Strickland haben nur die Französin Marie Curie (1903) und die Deutsche Maria Goeppert-Mayer (1963) den Physik-Nobelpreis erhalten. Beide hatten sich den Preis wie Strickland mit je zwei Männern geteilt: Curie mit ihrem Gatten Pierre Curie und ihrem Landsmann Henri Becquerel, Goeppert-Mayer mit dem Deutschen Johannes Hans Daniel Jensen und dem Ungarn Eugene Paul Wigner.

Die Auszeichnung ist heuer mit neun Millionen Schwedischen Kronen (870.000 Euro) dotiert. Übergeben wird der Preis alljährlich am 10. Dezember, dem Todestag des Stifters Alfred Nobel. Im Vorjahr ging die Auszeichnung zur Hälfte an Rainer Weiss und zur anderen Hälfte an Barry Barish und Kip Thorne. Die drei US-Forscher wurden für den Nachweis der von Albert Einstein beschriebenen Gravitationswellen ausgezeichnet.

Von: APA/dpa/ag.