Welt der Naturwissenschaften
(Scientific Medley)

 Jahresübersicht 2014

Die schönsten Träume von Freiheit werden im Kerker geträumt.
(Friedrich Schiller)

27. Juli 2024

Die Menschen mögen Hitparaden. In TV-Billigshows werden die witzigsten Filmszenen, die spannendsten Krimis und die größten Hits aller Zeiten präsentiert. Wenn‘s wahr ist! Interessanter sind sicher die wissenschaftlichen Durchbrüche des Jahres, weil sie einmal unser Leben beeinflussen können, was man von Filmszenen nicht behaupten kann. Die Top Ten der Physik des Jahres 2013 wurden von einem Gremium aus sechs Redakteuren und Herausgebern des Fachjournals „Physics World“ ausgewählt. Die physikalische Entdeckung musste eine fundamentale Bedeutung für die Forschung haben, zu einem bedeutsamen Fortschritt im Wissen führen und eine starke Verbindung zwischen Theorie und Experiment aufweisen. Neben einem Spitzenreiter kürte das Gremium neun weitere Entdeckungen und Erkenntnisse des letzten Jahres.

Der physikalische Durchbruch des Jahres wurde erst vor zwei Monaten veröffentlicht. Es handelt sich um die „IceCube-Kollaboration“. Ein Neutrino-Observatorium in der Antarktis hatte erstmals kosmische Neutrinos - das sind allerkleinste Materiebausteine - nachweisen können. „IceCube“ besteht aus insgesamt 5.160 optischen Modulen, die über einen Kubikkilometer (!) Eis verteilt sind. Die Energie der beobachteten Neutrinos war so groß, dass es sich um kosmische Neutrinos handeln muss, also um Elementarteilchen, die irgendwo im All bei energiereichen Ereignissen entstehen wie etwa in einer Supernova. Dieser erste Nachweis kosmischer Neutrinos könnte die neue Ära der Neutrino-Astronomie eröffnen.

Die restlichen Durchbrüche der Top Ten der Physik 2013 haben keine Rangfolge. Entdeckt wurden bei CERN birnenförmige Atomkerne, und im deutschen Max Born-Institut wurden Atomorbitale erstmals optisch dargestellt. Kalt ging es im Innsbrucker Institut für Quantenoptik zu. Dort gelang es, das erste „Bose-Einstein-Kondensat“ (ein extremer Quantenzustand) durch Kühlung der Atome mit Lasern zu erzeugen. Bemerkenswert ist auch die genaue Bestimmung der kosmischen Mikrowellenhintergrundstrahlung durch das Weltraumteleskop Planck. Dadurch konnte die Materieverteilung kurz nach dem Urknall exakt angegeben werden. Auswirkungen auf unser Leben wird wahrscheinlich der Nanotube-Computer haben. Der erste Computer aus Kohlenstoff-Nanoröhrchen wurde von Forschern der Stanford University konstruiert. Er hat noch nicht das Potential heutiger Rechner, könnte aber die elektronischen Chips, die mit Silizium arbeiten und allmählich die Grenzen ihrer Leistungsfähigkeit erreichen, eines Tages ersetzen.

Naturwissenschaften und Technik sind noch lange nicht an ihre Grenzen gestoßen. Die nächste Generation hat noch viel vor sich.

Teilchenzoo

Helden der Wissenschaft:
Max Planck
(1858-1947) entdeckte den Quantensprung, das Allerkleinste, was die Natur an Energie zu bieten hat. In der Folge versuchte er mehrfach, seine eigene bahnbrechende Theorie zu widerlegen, was ihm nicht gelang.