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Der diesjährige Physik-Nobelpreis geht an Pierre Agostini, Ferenc Krausz und Anne L'Huillier. Sie werden ausgezeichnet für ihre Forschung an ultrakurzen Lichtblitzen zur Untersuchung von Elektronenbewegungen in Materie. Das gab die Schwedische Akademie der Wissenschaften in Stockholm bekannt.

Ferenc Krausz forscht als Direktor am Max-Planck-Institut für Quantenoptik in Garching bei München sowie an der Ludwig-Maximilians-Universität München. Anne L’Huillier arbeitet an der Universität Lund (Schweden) und Pierre Agostini an der Ohio State University (USA).

»Es bedeutet mir viel«, sagt Anne L'Huillier am Telefon bei der Verkündung. Sie wurde von der Auszeichnung in einer Vorlesung überrascht. Bisher wurden vor allem Männer mit dem Physik-Nobelpreis ausgezeichnet: 217 Forscher und nur vier Forscherinnen.

Ultrakurze Lichtimpulse

Die drei Forschenden hätten einen Weg aufgezeigt, extrem kurze Lichtpulse zu erzeugen, mit denen sich die schnellen Prozesse messen lassen, in denen sich Elektronen bewegen oder Energie ändern, hieß es vom Nobelkomitee. Die Beiträge der Preisträger haben die Untersuchung von Prozessen ermöglicht, die so schnell ablaufen, dass sie zuvor nicht verfolgt werden konnten.

Schnelllebige Ereignisse gehen in der Wahrnehmung des Menschen ineinander über – so wie ein Film, der aus Standbildern besteht, als kontinuierliche Bewegung wahrgenommen wird, hieß es zur Erklärung. »Wenn wir wirklich kurze Ereignisse untersuchen wollen, brauchen wir eine spezielle Technologie.« In der Welt der Elektronen fänden Veränderungen in wenigen Zehntel Attosekunden statt, so das Komitee. »Eine Attosekunde ist so kurz, dass es in einer Sekunde so viele davon gibt, wie es Sekunden seit der Entstehung des Universums gibt.«

Die Experimente der Preisträger hätten Lichtpulse erzeugt, die so kurz sind, dass sie in Attosekunden gemessen werden. Damit hätten sie gezeigt, dass diese Pulse genutzt werden können, um Bilder von Vorgängen in Atomen und Molekülen zu liefern.

Wechselwirkung von Laserlicht und Atomen in einem Gas

Anne L'Huillier von der Universität Lund entdeckte , dass viele verschiedene Obertöne des Lichts entstehen, wenn man infrarotes Laserlicht durch ein Edelgas schickt. Jeder Oberton ist eine Lichtwelle mit einer bestimmten Anzahl von Zyklen für jeden Zyklus des Laserlichts. Sie werden durch die Wechselwirkung des Laserlichts mit den Atomen des Gases verursacht, das einigen Elektronen zusätzliche Energie verleiht, die dann als Licht ausgestrahlt wird. L'Huillier hat dieses Phänomen weiter erforscht und damit den Grundstein für spätere Durchbrüche gelegt.

Pierre Agostini von der Ohio State University gelang es, eine Reihe von aufeinanderfolgenden Lichtimpulsen zu erzeugen und zu untersuchen, bei denen jeder Impuls nur 250 Attosekunden dauerte. Zur gleichen Zeit arbeitete sein Mitpreisträger Ferenc Krausz vom Max-Planck-Institut Garching an einer anderen Art von Experiment, das es ermöglichte, einen einzigen Lichtpuls mit einer Dauer von 650 Attosekunden zu isolieren.

Der Nobelpreis ist mit elf Millionen schwedischen Kronen (rund 920.000 Euro) dotiert, die Vergabe findet am 10. Dezember in Stockholm statt. Im Vergleich zum Vorjahr wurde das Preisgeld wegen der Inflation um eine Million schwedische Kronen erhöht.

Im vergangenen Jahr ging die Auszeichnung an die drei Quanten-Forscher Alain Aspect, John F. Clauser und Anton Zeilinger. Ihre Erkenntnisse widersprechen jeglichen Alltagserfahrungen und zeigen, wo Einstein irrte .

Am Montag begann mit der Bekanntgabe der Preisträger für Medizin die diesjährige Nobelpreis-Saison. Ausgezeichnet wurden die Ungarin Katalin Karikó und der US-Wissenschaftler Drew Weissman für ihre wegweisende Forschung , die zur Entwicklung von Coronaimpfstoffen führte. Am Mittwoch und Donnerstag folgen die Nobelpreise für Chemie und Literatur, am Freitag der Friedensnobelpreis und am Montag die Auszeichnung für Wirtschaftswissenschaften.