Physik-Nobelpreis Entdeckungen aus der Welt der Quarks


Der Nobelpreis für Physik geht in diesem Jahr an die amerikanischen Wissenschaftler David J. Gross, H. David Politzer und Frank Wilczeck für die Entdeckung und Erforschung von starken Wechselwirkungen unter Quarks.

Den Physik-Nobelpreis erhalten in diesem Jahr drei US-Forscher für ihre Erklärung der Kraft, die die Welt im Innersten zusammenhält. David Gross (63), David Politzer und Frank Wilczek (53) entdeckten eine besondere Eigenschaft der so genannten Starken Kraft, die zwischen den kleinsten Teilchen im Atomkern wirkt. Das Stockholmer Nobelpreiskomitee würdigte die Leistung der drei US- Physiker am Dienstag als grundlegenden Beitrag zu einem besseren Verständnis des Universums. Die Starke Kraft (Starke Wechselwirkung) zwischen den Quarks ist eine der vier fundamentalen Naturkräfte.

"Das ist eine ganz, ganz wichtige Entdeckung, die absolut nobelpreiswürdig ist", sagte der Forschungsdirektor des Deutschen Elektronen-Synchrotrons (DESY) in Hamburg, Robert Klanner. "Die Wahl überrascht mich nicht. Das ist so gut überprüft, dass sie mich auch zu einem früheren Zeitpunkt nicht überrascht hätte."

Wie ein Gummiband, das sich ausdehnt

Atomkerne bestehen aus Protonen und Neutronen. Diese wiederum sind aus Quarks aufgebaut, die sich nach bisherigem Wissen nicht weiter teilen lassen. Die Starke Kraft im Atomkern zwischen den Quarks ist im Prinzip vergleichbar mit einem Gummiband, das sich ausdehnt: Wenn die Quarks nah beieinander sind, ist die Kraft so schwach, dass sich die Quarks wie freie Teilchen verhalten. Die Kraft wird größer, wenn sich die Teilchen voneinander entfernen.

In Anlehnung an einen von der Kinderheldin Pippi Langstrumpf verwendeten Leim erklärt das DESY in Hamburg: "Die Starke Kraft ist der Konrad-Spezialkleber unter den Kräften. Sie wirkt nur zwischen Quarks und sorgt dafür, dass diese zu Teilchen wie Protonen und Neutronen verklumpen."

Weitere Naturkräfte

Die drei weiteren Naturkräfte sind die Schwerkraft (Gravitation), die Äpfel zu Boden fallen lässt, die Elektromagnetische Kraft, auf die unter anderem Magnetismus, Licht und chemische Reaktionen zurückgehen, sowie die Schwache Kraft, die für eine Art des radioaktiven Zerfalls (beta-Zerfall) verantwortlich ist.

Die Erkenntnisse der diesjährigen Nobelpreisträger seien damit ein wichtiger Schritt auf dem Weg zu einer einheitlichen Theorie aller Kräfte - von den winzigsten im Atomkern bis hin zu denjenigen im Universum, schreibt die Jury in Stockholm. Das Team habe die Physik damit einen Schritt näher an die Erfüllung eines großen Traums heran gebracht: Einer einzigen Weltformel, die alles erklärt.

Theorie von 1973

David Gross (University of California), David Politzer (California Institute of Technology) und Frank Wilczek (Massachusetts Institute of Technology) präsentierten bereits 1973 ihre Ergebnisse, die zu einer komplett neuen Theorie führten, der so genannten Quantenchromodynamik, die die Starke Kraft zwischen den Quarks beschreibt. Politzer und Wilczek waren damals noch Doktoranden.

Die höchste Auszeichnung für Physiker ist in diesem Jahr mit umgerechnet 1,1 Millionen Euro (10 Millionen Schwedischen Kronen) dotiert. In dieser Woche folgen die Bekanntgaben der Nobelpreisträger für Chemie am Mittwoch, für Literatur am Donnerstag und für Frieden am Freitag. Der Wirtschaftsnobelpreis wird am kommenden Montag zuerkannt. Traditionsgemäß werden alle Nobelpreise am 10. Dezember überreicht, dem Todestag des Stifters Alfred Nobel. Das Alter von Politzer war zunächst nicht bekannt.

DPA DPA

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