Nobelpreislexikon

Der Physik-Nobelpreis 2016

Der Physik-Nobelpreis 2016 geht zur einen Hälfte an den schottischen Physiker David J. Thouless (*1934) und zur anderen Hälfte an die ebenfalls britischen Physiker F. Duncan M. Haldane (*1951) und J. Michael Kosterlitz (*1951)  für ihre theoretischen Entdeckungen zu topologischen Phasenübergängen und topologischen Phasen in Festkörpern.

Die drei britischen Physiker Thouless, Haldane und Kosterlitz wurden an den britischen Spitzenuniversitäten Oxford und Cambridge ausgebildet. Sie sind bereits mehrfach mit höchsten Preisen ausgzeichnete Spezialisten in Theoretischer Festkörperphysik. Alle drei arbeiten bzw. arbeiteten auch an US-amerikanischen Spitzenuniversitäten wie Berkeley, Yale, Princeton, Cornell oder Brown-University.

Die Preisübergabe erfolgt im Rahmen einer großen Feier am 10. Dezember, dem Todestag Alfred Nobels.

Weblink (mit Bildern):
http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2016/ (Seite der Nobelstiftung)

http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2016/press.html (Pressemitteilung der Nobelstiftung)

Homepage von F. Duncan M. Haldane

Homepage J. Michael Kosterlitz

Der Physik-Nobelpreis 2015

Der Physik-Nobelpreis 2015 geht an die Physiker Takaaki Kaijta (*1959) und Arthur B. McDonald (*1943) für ihre Entdeckung der Neutrinooszillation, welche beweist, dass Neutrinos eine Masse haben.

Die Preisübergabe erfolgt im Rahmen einer großen Feier am 10. Dezember, dem Todestag Alfred Nobels.

Arthur B. McDonald (*1943, Sydney, Kanada) ist ein kanadischer Physiker, der zunächst in Kanada studierte und später am California Institute of Technology in Physik promovierte. In den 1980iger Jahren war er Professsor in Princeton, später ging er wieder nach Kanada. McDonald erforscht das Gebiet der Elementarteilchenphysik. Seiner Forschergruppe gelang 2001 der Nachweis der Jahrzehnte vorher theoretisch vorhergesagten Neutrinooszillation anhand der Untersuchung kosmischer Sonnenneutrinos. Für diese Entdeckung wurde McDonald u.a. bereits mit der Benjamin-Franklin-Medaille ausgezeichnet.

Takaaki Kaijta (*1959, Higashimatsujama, Japan) ist ein japanischer Physiker, der in Tokio Physik studierte, dort promovierte und auch heute auf dem Gebiet der Elementarteilechenphysik forscht.  Ende der 1980iger Jahre entdeckte seine Forschungsgruppe, dass die atmosphärischen Neutrinos weniger sogenannte Myonneutrinos aufweisen, diese Neutrino-Anomalie erklärten sie 1988 mit der Neutrinooszillation. Kaijta wurde bereits früher für seine Entdeckungen mit vielen wissenschaftlichen Ehrungen, z.B. 2002 mit dem Panofsky-Preis für Teilchenphysik, ausgezeichnet.

Zum Thema:

Neutrinos zählten lange zu den meistgesuchten Teilchen. Der Quantenphysiker Wolfgang Pauli (Nobelpreis 1945) hat die Existenz dieses Elemetarteilchens bereits 1930 theoretisch vorhergesagt. Der Nachweis der Existenz von Neutrinos gelang Physikern in einem Nuklearreaktor 1956 (vgl. Nobelpreis 1995), allerdings war damit noch nicht geklärt, ob Neutrinos eine Masse haben.

Erste Neutrino-Beobachtung in einer Blasenkammer 1970

Klar war nur, wenn Neutrinos eine Masse haben, dann nur eine außerordentlich kleine Masse. In den folgenden Jahrzehnten wurde in sehr aufwändigen Experimenten mit riesigen unterirdischen Detektoren versucht, eine Neutrinomasse zu bestimmen. In der Wissenschaft galten Neutrinos lange als die masselosen Teilchen, die in der kosmischen Strahlung alle Matrerie durchdringen. Zunächst erkannte man aber, dass es nach ihrem unterschiedlichen Symmetrieverhalten drei unterschiedliche Neutrino-Generationen gibt; das Elektron-Neutrino, das Myon-Neutrino und das Tau-Neutrino (siehe Bild Standardmodell der Elementarteilchen), die sich nur unter einer Bedingung ineinander umwandeln können, nämlich wenn sie eine Masse besitzen. Diese Umwandlung nennt man Neutrino-Oszillation. Takaaki Kaijta konnte erstmals eine solche Neutrino-Oszillation für Myon-Neutrinos in einem riesigen Detektor, 1000 Meter unter der Erde, nördlich von Tokio nachweisen. Demnach müssen Neutrinos eine (extrem geringe) Masse haben.

Standardmodell der Teilchenphysik

Das Standardmodell der Teilchenphysik berücksichtigt die massebehafteten Teilchen. In den ersten 3 Spalten stehen die sogenannten Fermionen (Teilchen mit halbzahligem Spin). Darin sind die bekannteren, den Atomkern aufbauenden Neutronen und Protonen aus 6 Quark-Teilchen (aus 3 Quark-Familien: up/down, charm/strange und top/beauty) aufgebaut, das sind die blauen Kästchen oben links. Darunter kommen die Familien der sogenannten Leptonen, dabei die Neutrinos und ganz unten links findet man das Elektron. Dann gibt es in den beiden rechten Spalten die Teilchen vom Typ Boson (mit ganzzahligem Spin), oben ganz rechts das berühmte Higgs-Boson. Die Teilchen unterscheiden sich durch ihr Symmetrieverhalten (Spin), man vergleiche dazu auch den Nobelpreis für Physik 2008 sowie den Nobelpreis für Physik 2013.

Weblink (mit Bildern):
http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2015/ (Seite der Nobelstiftung)

http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2015/press.html (Pressemitteilung der Nobelstiftung)

Arbeitsgruppe von Takaaki Kaijta

Der Physik-Nobelpreis 2014

 

geht an die drei japanischen Physiker Isamu Akasaki (*1929), Hiroshi Amano (*1960) und Shuji Nakamura (*1954) für die Erfindung der die Farbe Blau emittierenden Leuchtdioden (LED), die Voraussetzung für helle und energiesparende weiße Lichtquellen.

UV-LED mit Lichtkegel (Bild: Christian Pelant)

Isamu Akasaki (*1929 in Chiran, Japan), Elektrotechniker, und Hiroshi Amano (*1960 in Hamamatsu, Japan), Physiker, arbeiten und forschen auf dem Gebiet der Halbleitertechnologie und zu Leuchtdioden an der ehemals kaiserlichen Universität in Nagoya, wo sie auch Professoren sind. Akasaki gelang 1989 erstmals die Herstellung effizienter Blaulicht-Leuchtdioden aus dem Halbleitermaterial Galliumnitrid, wofür er 2011 mit der Edison-Medaille geehrte wurde, der höchsten Auszeichnung in Elektrotechnik. Amano hat wesentlich an der Fortentwicklung der blauen Leuchtdiode mitgewirkt.
Shuji Nakamura (*1954 in Ikata, Japan) arbeitete nach Abschluss seiner Doktorarbeit an der Universität Tokushima zunächst bei dem japanischen Halbleiterkonzern Nichia. Dort gelang Nakamura 1993 die Herstellung einer besonders intensiv abstrahlenden, sehr hellen Blaulicht-Leuchtdiode aus dem Halbleitermaterial Galliumnitrid (GaN-LED). Damit war seit 1996 auch die Herstellung intensiv leuchtender weißer Leuchtdioden möglich geworden. Der Konzern Nichia ist inzwischen einer der weltweit größten Hersteller solcher Leuchtdioden, die als Lichtquellen auch in Computern, Smartphones oder Tablets eingesetzt werden. Nakamura lehrt und forscht seit 1999 als Professor an der University of California in Santa Barbara (USA), er hat auch die amerikanische Staatsbürgerschaft. Zudem ist Nakamura seit 2004 in Deutschland Honorarprofessor an der Universität Bremen.

Zum Thema:
Mit dem Physik-Nobelpreis 2014 ist ein Licht aufgegangen. Die Entwicklung von stark leuchtenden Leuchtdioden (LED = Licht Emittierende Dioden) hat die Lichttechnologie revolutioniert. Im Gegensatz zur herkömmlichen Glühlampe verbraucht die LED nur einen Bruchteil an elektrischer Energie und weist dabei eine um das 100-fache höhere Lebensdauer auf. Dies ist sehr wichtig, angesichts weltweit begrenzter Energieresourcen. Anderthalb Milliarden Menschen können Dank der LED-Technologie mit Licht versorgt werden, das nur eine kleine Solarzelle zur Stromversorgung benötigt. Und so betont das Nobelpreis-Komittee auch, dass der Physik-Nobelpreis 2014 besonders dem Geiste Alfred Nobels entspricht, denn Nobel verfügte in seinem Testament, dass diejenige Erfindung als preiswürdig zu betrachten sei, die der Menschheit den größten Nutzen bringt.
Die herausragende Leistung der drei japanischen Physik-Nobelpreisträger Isamu Akasaki, Hiroshi Amano und Shuji Nakamura liegt in ihrem beharrlichem Streben nach stark leuchtenden blauen Leuchtdioden auf Basis des anorganischen Halbleiters Galliumnitrid. Rote, grüne und auch sehr schwach leuchtende blaue Leuchtdioden gab es bereits früher. Aber erst die Entwicklung stark leuchtender Blaulicht-Leuchtdioden ab 1989 ermöglichte durch additive Farbkombination mit einem im gelb-roten Bereich fluoreszierenden Leuchtstoff die Ausstrahlung intensiv weißen Lichts. Diese LEDs sind auch praktisch als Lichtquellen geeignet.

Schema: Weißes Licht aus blauer LED und addiertem Leuchtstoff; >Phosphor< steht für gelb-roten Leuchtstoff und nicht für das chem. Element P. Bild: Cepheiden crop by iogos82

Man vergleiche dazu auch den Nobelpreis für Chemie im Jahr 2000 zu Leitfähigen Polymeren, welche in speziellen Leuchtdioden, den OLED’s (Organic Light Emitting Diode), eingesetzt werden.

Die Preisübergabe erfolgt im Rahmen einer großen Feier am 10. Dezember, dem Todestag Alfred Nobels.

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http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2014/ (Seite der Nobelstiftung)

http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2014/press.html (Pressemitteilung der Nobelstiftung)

Homepage Arbeisgruppe Prof. Amano an der Nagoya-Universität

Homepage Arbeitsgruppe Prof. Nakamura an der University of California

Stockholm, 8. Oktober 2013

Um 12:45 Uhr wurde heute der Physik-Nobelpreis 2013 bekanntgegeben.

Die Physik-Nobelpreisträger 2013 sind: Peter Higgs (*1929, Wallsend, GB) und François Englert (*1932, Etterbeek, Belgien) für ihre Theorie und die Entdeckungen zur Erklärung der Masse von Elementarteilchen.

Francois Englert (Bild: Pnicolet, Wikipedia (en))

Peter Higgs (Bild: Gert-Martin Greuel, MFO)

Die diesjährigen Physik-Nobelpreisträger, Peter Higgs, zuletzt Professor an der Universität in Edinburgh, und François Englert, zuletzt Professor an der Universität in Brüssel, fanden unabhängig voneinander 1964 eine Erklärung der Masse von Elementarteilchen mit dem später sogenannten Higgs-Mechanismus unter Einführung des Higgs-Feldes, ein Energiefeld, das für ca. 1% der Masse der Teilchen verantwortlich ist. Dieses Higgs-Feld trat direkt nach dem Urknall auf. Physikalisch begründet ist dieses Energiefeld in den Schwachen Wechselwirkungen zwischen den Teilchen. Beide Forscher wurden schon vielfach ausgezeichnet.
Das Higgs-Feld setzt die Existenz eines besonders leichten und kurzlebigen Teilchens voraus, das Higgs-Boson, nur 2,25 mal 10^-25 kg schwer und mit einer Lebensdauer von 10^-22 Sekunden. Das Higgs-Boson oder Higgs-Teilchen wird auch gerne „Gottesteilchen“ genannt. Eine Herleitung dafür kommt von „Gottverdammtes Teilchen“,  so sollte ein Buchtitel zum Higgs-Teilchen lauten, da es wohl so schwer zu finden war, schließlich wurde es aber „Gottesteilchen“ genannt.

Das Higgs-Teilchen oder „Gottesteilchen“  konnte tatsächlich erst fast 50 Jahre nach der Higgs-Theorie, am 4. Juli 2012, im Teilchenbeschleuniger am europäischen Kernforschungszentrum CERN bei Genf in der Schweiz nachgewiesen werden!

Grafische Darstellung des Higgs-Potenzialfeldes

Die Elemenarteilchenphysik suchte zur Vervollständigung des Standardmodells der Teilchenphysik jahrzehntelang nach dem noch fehlenden Higgs-Boson.

Abbildung: Standardmodell der Teilchenphysik:

Standardmodell der Teilchenphysik mit Higgs-Boson (oben rechts)

Das Standardmodell der Teilchenphysik berücksichtigt die massebehafteten Teilchen. In den ersten 3 Spalten stehen die sogenannten Fermionen (Teilchen mit halbzahligem Spin). Darin sind die bekannteren, den Atomkern aufbauenden Neutronen und Protonen aus 6 Quark-Teilchen (aus 3 Quark-Familien: up/down, charm/strange und top/beauty) aufgebaut, das sind die blauen Kästchen oben links. Darunter kommen die Familien der sogenannten Leptonen, dabei die Neutrinos und ganz unten links findet man das Elektron. Dann gibt es in den beiden rechten Spalten die Teilchen vom Typ Boson (mit ganzzahligem Spin), oben ganz rechts das berühmte Higgs-Boson. Die Teilchen unterscheiden sich durch ihr Symmetrieverhalten (Spin), man vergleiche dazu auch den Nobelpreis für Physik 2008.

Die Preisübergabe erfolgt im Rahmen einer großen Feier am 10. Dezember, dem Todestag Alfred Nobels.

Weblink (mit Bildern):
http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2013/ (Seite der Nobelstiftung)

http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2013/press.html (Pressemitteilung der Nobelstiftung)

Stockholm, 9. Oktober 2012

Um 11:45 Uhr wurde heute der Physiknobelpreis 2012 bekanntgegeben. Der Preis wird für bahnbrechende Experimente auf dem Gebiet der Quantenphysik, die auch der technischen Entwicklung von Quantencomputern dienen, vergeben.
Der Physiknobelpreis 2012 geht an den französischen Physiker Serge Haroche (*1944) und an den amerikanischen Physiker David J. Wineland (*1944).
Die beiden Forscher erhalten den Nobelpreis für Physik 2012, weil sie mit ihren quantenphysikalischen Experimenten eine neue Ära der Quantenphysik eröffnet haben. Ihre sensationellen Experimente ermöglichen die experimentelle Kontrolle und Beeinflussung von Quantenzuständen kleinster Teilchen und gelten als wichtige Beiträge für die Quanteninformationstheorie.

Serge Haroche (*1944, Casablanca, Marokko) ist u.a. Physikprofessor am Collège de France in Paris. Er widmet sich seit langem den Möglichkeiten experimenteller Untersuchungen quantenmechanischer Gesetze.

David J. Wineland (*1944, Milwaukee, USA) arbeitet als Forscher am National Institute of Standards and Technology (NIST) und ermöglichte mit seinen Ionenfallen-Experimenten die experimentelle Kontrolle konkreter Quantenzustände von mikroskopischen, den Gesetzen der Quantenmechnaik unterliegenden Teichen (einzelne Atome, Ionen). Diese Forschungen sind auch von grundlegender Bedeutung für die zukünftige technische Entwicklung von Quantencomputern.

David J. Wineland

Beide Forscher wurden bereits mit zahlreichen Preisen ausgezeichnet.

Die Preisübergabe erfolgt im Rahmen einer großen Feier am 10. Dezember, dem Todestag Alfred Nobels.

Weblink (mit Bildern):
http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2012/ (Seite der Nobelstiftung)

http://www.aip.org/history/acap/biographies/bio.jsp?winelandd (Informationen zu David Wineland)

Oslo, 7. Oktober 2011, 11:00 Uhr:
Der Friedensnobelpreis 2011 geht nach Liberia und Jemen. Ausgezeichnet werden Ellen Johnson-Sirleaf (*1938, Monrovia) Staatspräsidentin von Liberia, Leymah Gbowee (*1972, Monrovia) Bürgerrechtlerin in Liberia und die jemenitische Journalistin Tawakkul Karman (*1979, Taizz, damals in Nordjemen).

Ellen Johnson-Sirleaf, Leymah Gbowee und Tawakkul Karman werden für ihren gewaltfreien Einsatz für die Sicherheit von Frauen, für die allgemeinen Rechte der Frauen als Voraussetzung für den Frieden geehrt.

Leymah Gbowee (Quelle: vermutlich TV-Auftritt)

Ellen Johnson-Sirleaf, Präsidentin Liberias (Bild: Antonio Cruz)

Tawakkul Karman, Abgeordnete der Partei Islah, engagiert sich bereits seit mehreren Jahren in Jemen politisch gegen den autoritären Präsidenten Ali Abdullah Salih. Karman widmet ihren Preis den vielen Heldinnen und Helden des arabischen Frühlings.

Die Preisübergabe erfolgt im Rahmen einer großen Feier am 10. Dezember, dem Todestag Alfred Nobels.

Weblink (mit Bildern):
http://nobelprize.org/nobel_prizes/peace/laureates/2011/ (Seite der Nobelstiftung)

Artikel bei der Times über Tawakkul Karman

Stockholm, 4. Oktober 2011, 11:45 Uhr:
Mit dem Nobelpreis für Physik 2011 werden zwei amerikanische und ein amerikanisch-australischer Astrophysiker geehrt. Der Preis wird geteilt (das Preisgeld beträgt ca. 1,1Mio EUR). Ausgezeichnet werden mit der einen Hälfte der Leiter des „Supernova Cosmology Projekts“ in Berkeley, Saul Perlmutter (*1959 Champaign-Urbana, Il, USA), und mit der anderen Preishälfte der in Harvard ausgebildete und an der Australian National University in Canberra forschende Supernova-Spezialist Brian P. Schmidt (*1967, Missoula, MT, USA) sowie Adam Guy Riess (*1969, Washington, DC, USA), Physikprofessor an der Johns Hopkins University (Baltimore, USA). Schmidt besitzt neben der US-amerikanischen auch die australische Staatsbürgerschaft.

Die frisch gekürten Physik-Nobelpreisträger erhalten die Auszeichnung für ihre aus Beobachtungen von Supernovae (vor ihrer Explosion hell aufleuchtende Sterne) gemachte Entdeckung einer beschleunigten Expansion unseres Universums.

Supernova hst_sn_1987a_20th_anniversary (Bild NASA)

Das Universum wächst immer schneller immer weiter! Die Entdeckung der beschleunigten (und unendlichen) Expansion unseres Universums korrigiert in wichtigen Teilen die „Urknall-Theorie“ und ist von höchster Bedeutung bei der Suche nach der noch unbekannten „dunklen Energie“, die diese Expansion antreibt.

Die Preisübergabe erfolgt im Rahmen einer großen Feier am 10. Dezember, dem Todestag Alfred Nobels.

Weblink (mit Bildern):
http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2011/ (Seite der Nobelstiftung)

Das von Perlmutter geleitete „Supernova Cosmology Project“
Die Arbeitsgruppe von Brian P. Schmidt
Die Arbeitsgruppe von Adam G. Riess

Stockholm, 5. Oktober 2010, 11:45 Uhr:

Der Physik-Nobelpreis 2010 geht an: Andre Geim und Konstantin Novoselov für ihre Entdeckungen zum Material Graphen.

Der russisch-niederländische Physiker Andre Geim (*1958 in Sotschi, Krasnodar, Russland ), heute Direktor am Manchester Centre for Meso-science & Nanotechnology, und der russisch-britische Physiker Konstantin Novoselov (*1974 in Nischni-Tagil, Ural, Russland) sind Physikprofessoren an der Universität Manchester. Es gelang den Wissenschaftlern im Jahr 2004 erstmals die Herstellung zweidimensionaler Kristalle der Kohlenstoffmodifikation Graphen.
Exkurs: Andre Geim ist nun übrigens der erste Wissenschaftler, der sowohl mit einem Nobelpreis als auch mit einem Ig-Nobelpreis geehrt wurde, letzteren bekam Geim vor 10 Jahren. Die „Würdigung“ mit einem Ig-Nobelpreis ist durchaus ironisch zu verstehen (vgl. dazu auch Ig-Nobelpreise 2010), Geim erhielt diesen Preis 2000 für seine Versuche mit schwebenden Fröschen (vgl. Geims Publikation, pdf) in starken diamagnetischen Feldern (Video: im Magnetfeld schwebender Frosch auf youtube).
Zurück zum Graphen: Nachfolgende Abbildung zeigt, dass man sich das Graphen als sehr flachen Teppich aus hexagonalen, d.h. sechseckigen, Waben in der Art von Bienenwaben vorstellen kann, wobei an den Ecken der Sechsecke jeweils ein Kohlenstoffatom sitzt.

Das Strukturmuster im zweidimensionalen Graphen entspricht einem Bienenwabenmuster

Mehrere, etwas versetzt übereinander gelegte Graphen-Schichten würden übrigens das bekannte Graphit bilden, eine dreidimensionale und sehr stabile Kohlenstoffmodifikation. Genau wegen dieser geschichteten Struktur kann Graphit verschmieren, weswegen Graphit tatsächlich als Schmiermittel und auch im Bleistift eingesetzt wird.

Hintergrund: Kristalle sind in der Regel dreidimensional aufgebaut (aus sich wiederholenden Einheiten in allen Raumrichtungen). Graphen liegt in ebenen (zweidimensionalen) Schichten vor, worin die Kohlenstoffatome flächenschließend verknüpfte Hexagone gleich einem Bienenwabenmuster bilden. Jedes Kohlenstoffatom ist im Graphen sp² – hybridisiert, d.h. immer im gleichen Abstand trigonal-planar von drei weiteren Kohlenstoffatomen umgeben. Zweidimensionale Kristalle bieten außerordentliche, neuartige technische Möglichkeiten.
Die in zwei Dimensionen nahezu perfekt ausgerichteten Kristalle des Graphens sind auch als wissenschaftliche Sensation zu betrachten, weil diese realen Kristalle nur eine Stärke („Dicke“) in der Abmessung eines Kohlenstoffatoms haben. In diesen atomaren Größenordnungen spielen quantenmechanische Effekte eine ausgeprägte Rolle. Graphen ist somit ein quasi makroskopisch-quantenmechanisches Objekt, das zukünftig noch interessante Anwendungen bieten dürfte, möglicherweise auch in der Informationsübertragung unter dem Stichwort „Quantencomputer“. Darüber hinaus ist die elektrische Leitfähigkeit des Graphens von großem anwendungsbezogenem Interesse, etwa für weiterentwickelte Touch-Screens.

Weitere Infos Weblink: (mit Bildern):
http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2010/ (Seite der Nobelstiftung)

Mit dem Nobelpreis für Physik 2007 wurden Albert Fert und Peter Grünberg für ihre Entdeckung des Riesenmagnetwiderstands ausgezeichnet.

Der französische Physiker Albert Fert (*1938 in Carcassonne, Frankreich), Professor an der Universität Paris-Süd, und der deutsche Physiker Peter Grünberg (*1939 in Pilsen, Tschechische Republik), Wissenschaftler am Forschungszentrum Jülich sowie Professor an der Universität Köln, entdecken 1987 unabhängig voneinander in speziellen, abwechselnd angeordneten dünnen Schichten aus Metallen wie Eisen und Chrom den technisch sehr bedeutenden Effekt des Riesenmagnetwiderstands, englisch: GMR-Effekt (giant magnetoresistance).

Hintergrund: Der Effekt des Riesenmagnetwiderstandes kann auftreten, wenn zwei ferromagnetische Schichten durch eine nur wenige Nanometer starke nichtmagnetische Schicht getrennt werden. In diesem Fall können geringe Änderungen eines Magnetfeldes starke Änderungen beim elektrischen Widerstand erzeugen. Praktisch nutzbar wird dieser Effekt beim Lesen magnetisch gespeicherter Information, wie sie für Festplatten in Computern vorliegt. Somit wird für Leseköpfe in modernen Festplatten seit 1997 der Effekt des Riesenmagnetwiderstandes, auch kurz GMR-Effekt, genutzt. Dadurch werden sowohl hohe Speicherkapazitäten in Festplatten als auch hohe Lesegeschwindigkeiten ermöglicht.

Weblinks (mit Bildern):
http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2007/ (Seite der Nobelstiftung)

http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2007/press-ty.html (Pressemeldung der Nobelstiftung)

Den Nobelpreis für Physik 2004 teilen sich David Gross, David Politzer und Frank Wilczek für die Entdeckung der „asymptotischen Freiheit“ in der Theorie der Starken Wechselwirkung.

Die drei amerikanischen Physiker David Gross (*1941 in Washington D.C.), David Politzer (*1949 in New York City) und Frank Wilczek (*1951 in New York City) kommen von den renommiertesten Universitäten der USA: Gross promoviert in Berkeley, geht anschließend nach Harvard und Princeton und lehrt danach als Professor für theoretische Physik an der University of California. Politzer promoviert in Harvard und lehrt als Professor für theoretische Physik am Calltec (California Institute of Technology in Pasadena) und Wilczek promoviert in Princeton bei Gross und lehrt, ebenfalls Professor für theoretische Physik, am MIT (Massachusetts Institute of Technolgy). Alle drei Physiker sind auch hervorragende Mathematiker und dazu Spezialisten auf dem Gebiet der energetischen Wechselwirkungen zwischen Elementarteilchen. Sowohl Gross und sein Doktorand Wilczek als auch – unabhängig von den beiden – David Politzer leiteten 1973 mathematisch eine besondere Eigenschaft der Starken Wechselwirkung (d.h. der Kernkräfte) bei den Quarks ab, nämlich die sogenannte „asymptotische Freiheit“. Asymptotische Freiheit bedeutet, dass diese Wechselwirkung mit Annäherung zweier Quarks zueinander schwächer wird. Ihre Forschungsergebnisse brachten damit die Theorie der Quantenchromodynamik zur Erklärung der Wechselwirkungen zwischen Elementarteilchen auf den Weg.

Hintergrund: Quarks sind Elementarteilchen, aus denen die bekannten Protonen und Neutronen in den Atomkernen aufgebaut sind. Es werden ihnen in Anlehnung an die Farbenlehre neben elektrischen Ladungen auch sogenannte Farbladungen zugeordnet, nämlich rot, blau oder grün, wobei Quarks nie isoliert auftreten, sondern nur so kombiniert, dass ihre Farbladungen sich gewissermaßen zu weiß addieren. Die Betrachtung der Kräfte (Kernkräfte bzw. Starke Wechselwirkungen) zwischen den Quarks ist Gegenstand der Theorie der Quantenchromodynamik.

Weblinks (mit Bildern):
http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2004/ (Seite der Nobelstiftung)

http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2004/press.html (Pressemeldung der Nobelstiftung)