Der Physik-Nobelpreis geht in diesem Jahr an drei Forscher, die bahnbrechende Arbeiten zur verlustfreien Leitung von Strom geleistet haben. Ausgezeichnet werden der Russe Vitali Ginsburg, der russisch-amerikanische Forscher Alexej Abrikosow und der britisch-amerikanische Physiker Anthony Leggett. Das gab die Königlich-Schwedische Akademie der Wissenschaften in Stockholm bekannt.
In so genannten supraleitenden Metallen fließt Strom ohne elektrischen Widerstand - und damit nahezu verlustfrei. Entsprechende Systeme werden unter anderem in Magnetkameras für medizinische Untersuchungen und in Teilchenbeschleunigern verwendet. In einem ringförmigen Supraleiter kann Strom monatelang fließen, ohne an Stärke zu verlieren. Bei herkömmlichen Kupferkabeln geht viel Energie wegen des elektrischen Widerstandes verloren.
Verlustfreie Leitung von Strom in Magnetfeldern
Abrikosow (75) arbeitet am Argonne National Laboratory in Illinois. Er formulierte eine Theorie zu so genannten Typ-II-Supraleitern, die Strom auch in hohen Magnetfeldern verlustfrei leiten. Basis seiner Berechnungen waren mathematische Modelle Ginsburgs (87) zu Typ-I-Supraleitern. Diese verdängen Magnetfelder, wie sie bei jedem Stromfluss automatisch entstehen. Ginsburg leitete viele Jahre lang die theoretische Forschung des Lebedev Physical Instituts in Moskau.
Verwendet werden Supraleiter vor allem für nahezu verlustfreie Stromleiter sowie für Platz und Energie sparende Motoren und Generatoren. Kaum praktische Verwendung findet dagegen derzeit Leggetts Forschung. Der an der University of Illinois arbeitende 65-Jährige entwickelte eine Theorie, die die Supraflüssigkeit eines bestimmten Helium-Typs erklärt. Bei sehr niedrigen Temperaturen ist Helium nicht mehr viskos, sondern fließt ohne Reibung über Oberflächen und sogar die Innenwand eines Becherglases hoch. Der Effekt wird von Physikern genutzt, um Phänomene der Supraleitung zu erforschen.
Basis für Medizin-Nobelpreis
Supraleiter weisen bei sehr tiefen Temperaturen keinen messbaren elektrischen Widerstand mehr auf. Der Effekt basiert auf Elektronenpaaren, die sich reibungsfrei durch die Gitterstruktur der Metalle bewegen. Viele Metalle können supraleitend werden, manche erreichen diesen Zustand aber nur unter bestimmten Bedingungen wie hohem Druck. Nach Angaben von Wissenschaftlern legten die Theorien der drei Preisträger unter anderem die Basis für die Forschungen der diesjährigen Medizin-Nobelpreisträger. Sie ermöglichten damit die Entwicklung der Kernspintomographie. Supraleitendes Material wird zudem in Teilchenbeschleunigern in der Physik verwendet.
Die seit 1901 verliehenen Nobelpreise werden am 10. Dezember im Namen des Dynamit-Erfinders Alfred Nobel in Stockholm und Oslo übergeben. Die drei Physiker teilen sich den mit umgerechnet 1,1 Millionen Euro dotierten Preis. Abrikosov zeigte sich erfreut über das Preisgeld. Er sei ohne Ersparnisse 1991 in die USA ausgewandert und müsse sich nun nicht mehr um seine Rente sorgen. Zu der Auszeichnung so lange nach den eigentlichen Forschungsarbeiten sagte er: "Wir drei haben etwas gemeinsam (...) Wir sind ziemlich alte Leute." Der ebenfalls im US-Bundesstaat Illinois lebende 65-jährige Leggett sagte, er kenne die beiden anderen Preisträger sehr gut und freue sich daher, die Auszeichnung mit ihnen zu teilen.
