Der Physik Nobelpreis 2002 Raymond Davis Jr., Masatoshi Koshiba und Riccardo Giacconi

von Doris Unbehaun, Neunkirchen 10/2002

Die Königlich-Schwedische Akademie der Wissenschaften in Stockholm hat heute, am 8. Oktober 2002 die diesjährigen Nobelpreisträger für Physik bekanntgegeben: Es sind dies Raymond Davis Jr. von der "University of Pennsylvania" (Philadelphia, PA, USA), Masatoshi Koshiba von der "University of Tokyo" (Japan) und Riccardo Giacconi (Associated Universities Inc. Washington, DC, USA). Der Amerikaner Raymond Davis und der Japaner Masatoshi erhalten eine Hälfte und der italienische Physiker Riccardo Giacconi die zweite Hälfte des mit 1,1 Mio. Euro dotierten Preises.

"für bahnbrechende Arbeiten in der Astrophysik, insbesondere für den Nachweis kosmischer Neutrinos"

Die beiden Wissenschaftler Davis und Koshiba erhielten die Auszeichnung für ihre bahnbrechenden Arbeiten und Untersuchungen der Neutrinos und weil sie dadurch den Grundstein für die heutige Neutrinoastronomie gelegt haben.

Neutrinos sind "kleine" Elementarteilchen, die bei bestimmten Kernprozessen, wie z.B. dem Beta-Zerfall und der Kernfussion in der Sonne entstehen. Da sie nur sehr selten mit anderer Materie reagieren, können Milliarden und Abermilliarden Neutrinos pro Sekunde durch einen Menschen fliegen, ohne dass man was merkt. Auch die Erde wird von den meisten Neutrinos einfach durchquert. Deswegen ist auch der Nachweis und die Messungen der Eigenschaften von Neutinos so schwer (siehe auch den Artikel von B. Hoffmann vom Juli 1998. Dieser Artikel wurde allerdings VOR der Entdeckung der Neutrino Masse geschrieben). (Bild: www.bnl.gov/bnlweb/raydavis/)

Diese winzigen kosmischen Teilchen entstehen in Sternen, auch in unserer Sonne werden sie während des Fusionsprozesses gebildet. Aber es sind gerade diese winzigen Geisterteilchen, welche uns die großen Zusammenhänge im Universum - wie sich Sterne bilden und wie sie vergehen und wie sich die Galaxien bilden - verstehen lassen.

Die Neutrinos wurden bereits 1930 von dem österreichischen Physiker Wolfgang Pauli vorhergesagt, nachgewiesen wurden sie jedoch erst vom US Physiker Frederick Reines. Beide erhielten für ihre Arbeiten ebenfalls den Nobelpreis.

"für bahnbrechende Arbeiten in der Astrophysik, die zur Entdeckung von kosmischen Röntgenquellen geführt haben"

Jahrtausende lang war das sichtbare Licht die einzige Informationsquelle, welche uns zur Beobachtung und somit zur Analyse der himmlischen Körper zur Verfügung stand. Es gibt übrigens nur drei "Fenster", welche Teile des elektromagnetischen Spektrums zu uns auf die Erde lassen, das optische (im Wellenbereich von ca. 4.000 bis 8.000 Angstroem), ein kleiner Bereich im Infraroten und das Radiofenster, durch welches die Wellenlängen von 1mm bis 18m zu uns gelangen.

Die Wellenlängen der Röntgenstrahlung liegen bei 0,1 bis 100 Angstroem und Strahlung aus dem All erreicht nicht unsere Erde. Sie wird durch die Schichten der irdischen Lufthülle geschluckt. Entdeckt wurde sie von Wilhelm Conrad Röntgen, er nannte sie X-Ray, heute noch so genannt in der englisch sprachigen Welt.

Also kann man Röntgenstrahler im All nur untersuchen, wenn man über die Atmosphäre hinaus geht. Dies taten erstmalig die Amerikaner 1948 mittels einer von den Deutschen aus dem 2. Weltkrieg erbeuteten V2 Rakete. An Bord der Rakete befanden sich fotografische Platten, welche mit Beryllium-Folie ummantelt waren. Diese Folie war für normales Licht nicht durchlässig, für Röntgen- und ultraviolette Strahlung jedoch passierbar. Das Ergebnis entsprach den Vermutungen: Als die Rakete, welche auf 168 km Höhe geschossen worden war, wieder auf die Erde zurückfiel, war die Platte geschwärzt. Es mußte also Röntgenstrahlung im Weltall existieren.