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Wissen & Umwelt

"Meister des Lichts"

Charles Kao, Willard Boyle und George Smith teilen sich den Wissenschaftspreis für Arbeiten über Glasfasern und optische Halbleiter - die Nervenbahnen des Internets und das Herz der digitalen Fotografie.

Die drei Physik-Nobelpreisträger 2009 (Grafik: Deutsche Welle)

"Meister des Lichts" nannte die Königlich Schwedische Akademie die diesjährigen Physik-Nobelpreisträger Charles Kuen Kao (76), Willard Stirling Boyle (85) und George Elwood Smith (79). Sie hätten mit ihren Entdeckungen "Erfindungen für den Alltag und neue Werkzeuge für die Wissenschaft" ermöglicht. Die drei Männer teilen sich ein Preisgeld von zehn Millionen Schwedischen Kronen, was umgerechnet etwa 975.000 Euro entspricht.

Nobelpreisträger Charles Kuen Kao (Foto: AP)

Charles Kuen Kao hat Grund zur Freude!

Für "hochverdient" halten viele deutsche Experten die Entscheidung des Nobelkomitees. "Ich würde sagen, beide Entwicklungen, sowohl die digitale Kamera als auch das Grundprinzip der optischen Nachrichtentechnik sind Dinge, die unsere Welt revolutioniert haben", so Godehard Walf, Ingenieur der Nachrichtentechnik am Berliner Heinrich-Hertz-Institut. "Ohne sie hätten wir kein Internet, ohne sie könnten wir nicht für wenige Cent weltweit telefonieren, ohne sie könnten wir keine Bilder weltweit verschicken - das ist schon eine Revolution!"

Kein Tempolimit auf der Datenautobahn

Der in Shanghai geborene britisch-amerikanische Elektroingenieur Kao beschrieb 1966, wie Lichtsignale mit Hilfe von Glasfaserkabeln kilometerweit transportiert werden könnten. "Heute bilden optische Fasern das Gefäßsystem, das unsere Informationsgesellschaft versorgt", erklärte das Nobelkomitee in Stockholm.

Durchgeschnittenes Glasfaserkabel (Foto: picture alliance)

So sieht ein Glasfaserkabel von innen aus

"Die Leistung von Kao bestand vor allem darin, dass er zur Anwendung von optischen Fasern absolut originelle, neuartige Ideen hatte und sie auch ziemlich schnell umsetzte. Kao hat in großartiger Weise gezeigt, wie und warum man Licht über Kilometer durch Fasern schicken kann. Das haben dann Unternehmen nach und nach umgesetzt." Kao arbeitete an den Standard Telecommunication Laboratories in Großbritannien und der Chinese University of Hong Kong.

Mit seiner Entdeckung ist Kao auch der Vater der modernen Hochgeschwindigkeitsnetze, die zurzeit in Deutschland aufgebaut werden. "Man kann sagen, jede Kommunikation, die heute stattfindet, geht über solche Glasfasernetze", bestätigt auch der deutsche Glasfaserexperte Godehard Walf. "Eine einzige Glasfaser ist dünner als unser Haar. Und über diese Glasfaser kann ich das Zehn- bis Hunderttausendfache dessen übertragen, was ich über eine normale Kupferleitung übertragen kann."

Elektronische Augen für Darmschlingen und Galaxien

Die Nobelpreisträger Boyle und Smith bei frühen Versuchen im Labor (Foto: picture alliance/dpa)

Willard Boyle (l.) und George Smith 1974 bei einem Versuch mit dem CCD-Sensor

Die großen Datenmengen, die heute über das Internet transportiert werden, wurden zum Teil durch die Forschungen der zwei anderen Preisträger ermöglicht: der kanadisch-amerikanische Physiker Boyle und der US-amerikanische Physiker Smith entwickelten als Mitarbeiter der Bell Laboratories in den USA 1969 den CCD-Chip - einen Halbleiter, der Licht in elektrische Signale umwandelt.

Das "elektronische Auge" habe zu einer Revolution in der Fotografie geführt, befand das Komitee. Lichtempfindliche CCD-Chips sind das Herzstück heutiger digitaler Fotoapparate. "Ohne ihn geht’s nicht. Ob es der Camcorder ist, ob es der Fotoapparat ist oder das Fotohandy - überall ist der Chip drin", so Godehard Walf.

Die Entscheidung für beide Forscher begründet der schwedische Nobel-Juror, Christer Svensson, so: "Bei Boyle und Smith würde man sagen, dass sie eine listige und äußerst raffinierte Erfindung gemacht haben. Die hat dann zu einer wahren Anwendungs-Explosion in den letzten zehn Jahren geführt."

Weltraumnebel, aufgenommen vom Weltraumteleskop Hubble(Foto: NASA)

Ohne den CCD-Chip nicht denkbar: Aufnahmen des Weltraumteleskops Hubble vom Nebel in unserer Galaxie, der Milchstraße

Ohne Boyles und Smiths Erfindung wären Aufnahmen von Galaxien bis hin zu mikrochirurgischen Eingriffen in der Medizin nicht denkbar.

"Wir haben den Trubel um Digitalkameras gestartet"

"Ich habe bislang noch nicht einmal eine Tasse Kaffee getrunken. Aber langsam beginne ich zu realisieren, dass es wahr ist", sagte Willard Boyle kurz nach der guten Nachricht aus Schweden. "Wir sind diejenigen, die all den Trubel um die Digitalkameras gestartet haben, die nun jeder nutzt. Wir konnten die ersten Bilder von der Marsoberfläche sehen! Das war sehr aufregend." Boyle arbeitete in den 1960er Jahren für das Apolloprogramm der NASA, für das er mögliche Landeplätze auf dem Mond auswählte und vorschlug.

Alfred Nobel wäre zufrieden gewesen

Christer Svensson von der Nobel-Jury hält den diesjährigen Physik-Nobelpreis für eine besonders gelungene Erfüllung des Willens des Preisstifters Alfred Nobel. Dieser hatte in seinem Testament 1895 bestimmt, dass Leistungen belohnt werden sollen, "die der Menschheit den größten Nutzen gebracht haben".

Autorin: Ulrike Wolpers

Redaktion: Judith Hartl

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