Die Wissenschaftler, die der Nobelpreis verpasste

Chien-Shiung Wu bewies eine nobelpreisgekrönte Theorie. Jocelyn Bell Burnell entdeckte Pulsare. Keine von beiden gewann den Preis dafür. Hier ist, was tatsächlich geschah und warum.

Im Dezember 1956 verbrachte die Physikerin Chien-Shiung Wu die Feiertage in ihrem Labor an der Columbia University und führte ein Experiment mit radioaktivem Kobalt-60 durch, das auf nahezu den absoluten Nullpunkt abgekühlt war. Sie testete, ob eine grundlegende Symmetrie der Natur, die Parität genannt wird, tatsächlich im Atomkern galt. Das tat sie nicht. Wus Ergebnisse zeigten, dass die Natur auf subatomarer Ebene eine bevorzugte Richtung hat – eine Entdeckung, die so bedeutsam war, dass der Nobelpreis für Physik dafür bereits im folgenden Jahr, 1957, verliehen wurde. Der Preis ging an die beiden Theoretiker, die die Idee vorgeschlagen und sie gebeten hatten, diese zu testen. Er ging nicht an Wu, die das Experiment durchführte, das sie bestätigte.

Elf Jahre später und einen Ozean entfernt bemerkte die Cambridge-Doktorandin Jocelyn Bell Burnell ein seltsames, rhythmisches Blinken auf kilometerlangen Diagrammpapieren eines Radioteleskops, das sie mit eigenen Händen mitgebaut hatte – ein Puls, der alle 1,337 Sekunden ankam, zu schnell und zu regelmäßig für alles, was damals am Himmel bekannt war. Sie hatte Pulsare entdeckt, die schnell rotierenden Neutronensterne, die zu einem der nützlichsten Werkzeuge der Astronomie wurden. Der Nobelpreis von 1974 für diese Entdeckung, der erste, der jemals für Astronomie verliehen wurde, ging an ihren Betreuer.

Was Wu tatsächlich bewies

Im Oktober 1956 veröffentlichten die theoretischen Physiker Tsung-Dao Lee und Chen Ning Yang eine Arbeit, in der sie argumentierten, dass die Parität – die Annahme, dass die Natur sich identisch zu ihrem Spiegelbild verhält – in schwachen nuklearen Wechselwirkungen wie dem radioaktiven Zerfall nie tatsächlich getestet worden war, obwohl angenommen wurde, dass sie überall gilt. Wu, eine Kollegin von Lee an der Columbia und bereits als eine der präzisesten Experimentalphysikerinnen ihrer Generation anerkannt, legte ihre eigene Arbeit beiseite, um dies zu testen. Ihr Team maß, ob Kobalt-60-Kerne, deren Spins durch intensive Kälte ausgerichtet waren, Beta-Teilchen gleichermaßen in beide Richtungen entlang dieser Spinachse emittierten. Das taten sie nicht. Das Ungleichgewicht, das sie Ende Dezember 1956 maß, widerlegte die Paritätserhaltung in schwachen Wechselwirkungen, ein Ergebnis, das das Verständnis der Physiker für die grundlegenden Symmetrien des Universums neu gestaltete. Im Laufe ihrer Karriere wurde Wu dreiundzwanzig Mal für den Nobelpreis nominiert und gewann ihn nie.

Was Bell Burnell tatsächlich fand

Bell Burnell war Doktorandin bei Antony Hewish und half beim Bau eines Radioteleskops, das Quasare durch ihre Szintillation oder ihr Funkeln entdecken sollte. Als sie monatlich fast 100 Meter Diagrammpapier von Hand durchsah, entdeckte sie eine seltsame Spur, die sie „ein bisschen Schmutz“ nannte, und verfolgte sie zu einer Quelle zurück, die mit nahezu perfekter Regelmäßigkeit pulsierte. Sie und Hewish verbrachten Wochen damit, Störungen durch Autos, Satelliten und fehlerhafte Geräte auszuschließen, und nannten das Signal scherzhaft LGM, für Little Green Men, bevor Bell Burnell eine zweite, ähnlich regelmäßig pulsierende Quelle anderswo am Himmel fand – ein Beweis dafür, dass die Signale natürlich und nicht künstlich waren. Die Objekte erwiesen sich als Pulsare: Neutronensterne, die sich viele Male pro Sekunde drehen und einen Strahl von Strahlung wie ein Leuchtturm an der Erde vorbeifegen. Der Nobelpreis von 1974 für die Entdeckung wurde Hewish und dem Astronomen Martin Ryle verliehen. Bell Burnell hat in Interviews gesagt, dass sie die Auslassung nicht übel nimmt, da Forschungsstudenten zu dieser Zeit typischerweise nicht vom Nobelkomitee anerkannt wurden.

Ein Muster, nicht nur zwei Einzelfälle

Die Nobelregeln begrenzen jeden einzelnen Preis auf drei Empfänger, schließen posthume Auszeichnungen aus und hängen von Nominierungen ab, die vor einer Frist Anfang des Jahres eingereicht werden – Wus definitive Ergebnisse, die im Februar 1957 veröffentlicht wurden, kamen nur wenige Wochen vor dem Ende der Nominierungen dieses Jahres heraus, und das historische Nominierungsarchiv zeigt, dass weder sie noch die anderen Teams, die die Paritätsverletzung bestätigten, rechtzeitig nominiert wurden. Statistische Studien zur Geschichte des Preises haben ergeben, dass Ergebnisse wie die von Wu und Bell Burnell – bei denen der Theoretiker oder Betreuer gegenüber dem Experimentalphysiker oder Studenten, der die Messungen vornahm, genannt wurde – oft genug auftreten, um als strukturelles Muster und nicht als Zufall behandelt zu werden. Bell Burnell wurde schließlich anderweitig geehrt: 2018 erhielt sie den mit 3 Millionen Dollar dotierten Special Breakthrough Prize in Fundamental Physics, den sie vollständig zur Finanzierung von Stipendien für unterrepräsentierte Gruppen, die in die Physik eintreten, spendete.


Als illustrierte Geschichten erzählt

Ihre Geschichten auf Wonder Science

Häufig gestellte Fragen

Hat Chien-Shiung Wu jemals einen Nobelpreis gewonnen?

Nein. Sie wurde im Laufe ihrer Karriere dreiundzwanzig Mal für den Nobelpreis für Physik nominiert und gewann ihn nie, obwohl sie das Experiment von 1956-57 durchführte, das die Paritätserhaltung widerlegte und Lee und Yang den Preis von 1957 für die von ihr getestete Theorie einbrachte.

Warum hat Jocelyn Bell Burnell den Nobelpreis für die Entdeckung von Pulsaren nicht gewonnen?

Der Nobelpreis für Physik von 1974 für die Entdeckung von Pulsaren ging an ihren Betreuer, Antony Hewish, und den Astronomen Martin Ryle, nicht an Bell Burnell, die zu dieser Zeit Doktorandin war und die eigentliche Entdeckung machte. Sie hat öffentlich gesagt, dass sie es nicht übel nimmt, und wurde seitdem mit anderen wichtigen Ehrungen ausgezeichnet, darunter dem Special Breakthrough Prize 2018.

Was ist ein Pulsar, einfach ausgedrückt?

Ein Pulsar ist ein schnell rotierender Neutronenstern – der extrem dichte, kollabierte Kern, der nach der Explosion eines massereichen Sterns zurückbleibt –, der bei jeder Rotation einen Strahl von Strahlung wie ein Leuchtturm an der Erde vorbeifegt. Bell Burnell entdeckte den ersten 1967 durch seine präzise regelmäßigen Radiopulse.

Weiterlesen