Zehn Physik-Nobelpreisträger und ihre tatsächlichen Entdeckungen
Seit 1901 wurde der Nobelpreis für Physik an 227 Personen verliehen. Die meisten sind, wenn überhaupt, für die falsche Entdeckung bekannt. Hier ist, was zehn von ihnen tatsächlich getan haben – und warum es wichtig war.
Alfred Nobel hinterließ in seinem Testament von 1895 Anweisungen, einen Preis für denjenigen zu stiften, der in der Physik „die wichtigste Entdeckung oder Erfindung gemacht hat“. Der erste wurde 1901 an Wilhelm Röntgen für die Entdeckung der Röntgenstrahlen verliehen. Seitdem wurde er an 227 Personen vergeben, und die Liste liest sich wie eine grobe Karte, wie die moderne Welt aufgebaut wurde: Kernenergie, der Laser, der Transistor, GPS und MRT-Scans gehen alle auf preisgekrönte Physik zurück.
Die meisten Preisträger sind keine bekannten Namen, und die, die es sind, werden oft aus dem falschen Grund erinnert. Einstein ist der deutlichste Fall: Er wird populär mit der Relativitätstheorie in Verbindung gebracht, aber seine Nobelpreis-Zitierung von 1921 nennt den photoelektrischen Effekt – die Entdeckung, dass Licht in diskreten Energiepaketen ankommt, nicht als kontinuierliche Welle –, weil die Relativitätstheorie vom damaligen Komitee noch als zu unbewiesen galt. Marie Curie gewann ihren Preis 1903, acht Jahre bevor ein zweiter Nobelpreis in Chemie sie zur ersten Person machte, die den Preis zweimal gewann.
Der Preis hat auch einen gut dokumentierten blinden Fleck. Chien-Shiung Wu führte 1956 das Experiment durch, das bewies, dass die Parität bei schwachen nuklearen Wechselwirkungen nicht erhalten bleibt – der Nobelpreis von 1957 ging an die beiden Theoretiker, die sie gebeten hatten, es zu testen, nicht an sie. Jocelyn Bell Burnell entdeckte 1967 als Doktorandin den ersten Pulsar; der Nobelpreis von 1974 für diese Entdeckung ging an ihren Betreuer. Beide Fälle werden in der Wissenschaftsgeschichte ausführlich als Beispiele dafür diskutiert, wie der Preis manchmal den Theoretiker und nicht den Experimentalphysiker, der die Arbeit geleistet hat, gewürdigt hat.
Die Physik hinter all dem zu lesen, bedeutet normalerweise eines von zwei Dingen: ein Lehrbuchkapitel, das für jemanden geschrieben wurde, der das Thema bereits studiert, oder eine Biografie, die lang genug ist, um ein ganzes Leben abzudecken, von dem nur ein Bruchteil die Entdeckung selbst berührt. Es gibt nicht viel für einen Leser, der den eigentlichen Moment – was getestet wurde, was es bewies und warum die Welt danach anders war – in der Länge einer Kurzgeschichte erfahren möchte.
Warum die Liste der Preisträger nicht ganz mit der Liste der Personen übereinstimmt, die die Physik vorangebracht haben
Ein Teil der Lücke geht auf die Regeln des Preises selbst zurück. Nominierungen werden fünfzig Jahre lang versiegelt, bevor sie veröffentlicht werden, kein Preis kann nach dem Tod eines Preisträgers verliehen werden, und nicht mehr als drei Personen können den Preis eines einzelnen Jahres teilen – eine harte Obergrenze, die zu einem echten Problem wird, wenn eine Entdeckung ein größeres Team involvierte oder wenn die Anerkennung selbst zu der Zeit umstritten war. Von den Physikern, die seit 1901 gewonnen haben, waren nur drei Frauen: Marie Curie im Jahr 1903, Maria Goeppert-Mayer im Jahr 1963 und Donna Strickland im Jahr 2018 – eine fünfundfünfzigjährige Lücke zwischen der zweiten und dritten. Statistische Analysen der Geschichte des Preises haben ergeben, dass das Muster unwahrscheinlich allein durch Zufall erklärt werden kann, weshalb Fälle wie die von Wu und Bell Burnell in der Wissenschaftsgeschichte nicht als isolierte Versehen, sondern als Beispiele für einen strukturellen blinden Fleck in der Art und Weise behandelt werden, wie der Preis manchmal eine Entdeckung gewürdigt hat.
Zehn dieser Geschichten, illustriert
Wonder Science, eine der zwölf WonderBooks-Bibliotheken, erzählt zehn davon als kurze illustrierte Geschichten – eine Entdeckung, eine Sitzung, eine Seite mit gesprochenem Audio neben dem Text. Hier ist, worum es in jeder geht, in der Reihenfolge, in der der Preis verliehen wurde.
1. Albert Einstein – 1921
Verliehen für den photoelektrischen Effekt – die Entdeckung, dass Licht sich als diskrete Energiepakete verhält, nicht für die Relativitätsarbeit, für die er häufiger erinnert wird.
2. Marie Curie – 1903
Verliehen für ihre Forschung zur Radioaktivität, geteilt mit Pierre Curie und Henri Becquerel – acht Jahre bevor ihr zweiter Nobelpreis in Chemie sie zur ersten Person machte, die den Preis zweimal gewann.
3. Niels Bohr – 1922
Verliehen für sein Modell, wie Elektronen in einem Atom angeordnet sind, das jahrzehntelange widersprüchliche experimentelle Ergebnisse in Einklang brachte.
4. Max Planck – 1918
Verliehen für die Entdeckung, dass Energie in festen Paketen und nicht in einem kontinuierlichen Strom emittiert und absorbiert wird – die Idee, die das Feld der Quantenphysik eröffnete.
5. Erwin Schrödinger – 1933
Verliehen für eine Wellengleichung, die die Wahrscheinlichkeit der Position eines Teilchens beschreibt, anstatt seine genaue Position – eines der grundlegenden Werkzeuge der Quantenmechanik.
6. Paul Dirac – 1933
Verliehen für eine Gleichung, die Quantenmechanik mit spezieller Relativitätstheorie kombiniert und die Existenz von Antimaterie Jahre vor ihrer Beobachtung vorhersagte.
7. Enrico Fermi – 1938
Verliehen für seine Arbeit, die neue radioaktive Elemente durch Neutronenbeschuss demonstrierte, grundlegend für die Kernphysik.
8. James Chadwick – 1935
Verliehen für die Entdeckung des Neutrons – des elektrisch neutralen Teilchens, das im Kern fast jedes Atoms vorhanden ist.
9. Donna Strickland – 2018
Verliehen für die Entwicklung einer Methode zur Erzeugung hochintensiver, ultrakurzer Laserpulse, die heute in der korrigierenden Augenoperation und Präzisionsfertigung eingesetzt wird.
10. Andrea Ghez – 2020
Verliehen für den Beobachtungsnachweis eines supermassiven Schwarzen Lochs im Zentrum der Milchstraße.
Häufig gestellte Fragen
Wer hat den Nobelpreis für Physik mehr als einmal gewonnen?
Keine Einzelperson hat den Physikpreis zweimal gewonnen. Marie Curie ist die einzige Person, die zwei Nobelpreise in verschiedenen Wissenschaften gewonnen hat – Physik 1903 und Chemie 1911 –, aber ihre zweite Auszeichnung war selbst kein Physikpreis.
Warum haben so wenige Frauen den Nobelpreis für Physik gewonnen?
Nur drei Frauen haben ihn seit 1901 gewonnen: Marie Curie (1903), Maria Goeppert-Mayer (1963) und Donna Strickland (2018). Statistische Studien zur Geschichte des Preises weisen auf eine echte, messbare Voreingenommenheit und nicht auf Zufall hin, verstärkt durch Fälle wie die von Chien-Shiung Wu und Jocelyn Bell Burnell, bei denen der Preis an die Theoretiker ging, die einen Test vorschlugen, und nicht an die Physikerin, die ihn durchführte.
Kann ein Wissenschaftler einen Nobelpreis gewinnen, nachdem er gestorben ist?
Nein – die Statuten der Nobelstiftung erlauben keine posthumen Auszeichnungen, was einer der strukturellen Gründe ist, warum einige große Entdeckungen nie den Preis erhielten, selbst wenn der Beitrag des Entdeckers zu seinen Lebzeiten weithin anerkannt wurde.