Preis für Teilchenphysik
7. Oktober 2008
Makoto Kobayashi (64) war von dem Anruf des Nobelpreis-Komitees am Dienstag völlig überrascht: "Ich weiß nicht, was ich sagen soll. Ich hab den Preis nicht erwartet", stammelte er. Auf die Frage, was der Preis für ihn bedeute, hatte er überhaupt keine Antwort. Auf die Frage, ob er noch unter Schock stehe, sagte er nur: "Ja." Nachdem sich der erste Schock etwas gelegt hatte, sagte er dem japanischen Fernsehsender NHK am späten Abend (Ortszeit) in einer Live-Sendung: "Ich fühle mich, als ob ich in die Vergangenheit zurückgeworfen wäre. Ich verspüre eine gewisse Distanz zwischen meinem damaligen Wirken und meinem heutigen Ich."
Kobayashi wies darauf hin, dass seine wissenschaftliche Errungenschaft, für die ihn das Nobelkomitee nun ausgezeichnet hat, bereits über 30 Jahre zurückliegt. Gemeinsam mit seinen Kollegen Toshihide Maskawa und Yoichiro Nambu aus den USA erhält er in diesem Jahr den Nobelpreis für Physik. Das gab die schwedische Akademie der Wissenschaften am Dienstag (07.10.2008) in Stockholm bekannt.
Symmetrie und Asymmetrie
Alle drei erhalten die höchste Auszeichnung für Physiker für wichtige Entdeckungen in der Teilchenphysik, die das Verständnis über die Materie entscheidend verbessert haben. Der 87-jährige Nambu, der rund 40 Jahre an der von der Universität Chicago lehrte, bekommt die eine Hälfte des Preises, der in diesem Jahr insgesamt mit umgerechnet einer Million Euro (10 Millionen Schwedischen Kronen) dotiert ist. Die andere Hälfte geht an den 64-jährigen Kobayashi und den 68-jährigen Maskawa.
Nambu hat 1960 das Prinzip der "spontanen gebrochenen Symmetrie" in der Teilchenphysik entdeckt. Dadurch habe ein Standardmodell für die Erkenntnis der kleinsten Bausteine jeder Materie entwickelt werden können, würdigte ihn die Schwedische Akademie der Wissenschaften am Dienstag in Stockholm.
Kobayashi und Maskawa weiteten 1964 die Theorie von Nambu auf die Entstehungsgeschichte des Kosmos aus. Sie konnten nachweisen, dass das Auftreten von Asymmetrien bereits die Anfänge des Universums prägten. Außerdem entwickelten sie die Hypothese von drei weiteren "Quarks" – von drei kleinsten Teilchen, aus denen sich die Protonen und Neutronen von Atomen zusammensetzen. Die Hypothese konnte 2001 mit Hilfe moderner Anlagen in den USA und Japan bestätigt werden.
Wo ist die Antimaterie hin?
Das Konzept der Symmetriebrechung wird unter anderem herangezogen, um die Existenz der Materie zu erklären, denn deren Existenz ist keinesfalls selbstverständlich. Nach Ansicht der Forscher entstanden beim Urknall vor rund 14 Milliarden Jahren etwa gleiche Mengen von Materie und Antimaterie. Warum löschten sich diese Partikel mit ihren exakt entgegen gesetzten Eigenschaften nicht gleich wieder gegenseitig aus, wie es zu erwarten wäre?
Heute lassen sich im Universum keine signifikanten Mengen von Antimaterie nachweisen, wohl aber große Mengen Materie - Galaxien, Sterne, Planeten, Menschen, Wäscheklammern. Wo blieb also die ganze Antimaterie? Eine mögliche Erklärung könnten feine und unerwartete Unterschiede in den Eigenschaften von Materie und Antimaterie sein. Offenbar ist die Symmetrie von Materie und Antimaterie "verletzt". Physiker sprechen von der "CP violation" (charge parity violation). Die Ursache ist bis heute nicht gefunden, Aufschluss könnten neue Experimente des Teilchenbeschleunigers LHC am Teilchenforschungszentrum Cern geben. (det)