Vorstellung der naturwissenschaftlichen Nobelpreise

Um die „Nobel-Woche“ Anfang Dezember, stellen MINT-Kollegen -nun schon zum 13ten Mal- vor, für welche Entdeckungen in den Bereichen Physik, Chemie und Medizin/Physiologie im laufenden Jahr Nobelpreise vergeben werden.
Auch wenn die Hohe Halle nicht ganz mit dem Ort der Preisverleihung, dem Stockholmer Konzerthaus, mithalten kann und der Abendsprache kein großes Bankett erfolgt, so soll doch vermittelt werden, dass die naturwissenschaftliche Forschung für unseren Alltag und unsere Kultur von großer Bedeutung ist. Herr Dr. de Kathen begann -auch das ist schon Tradition- mit einer kleinen Geschichte am Rande, dem Privatleben von Alfred Nobel, seinen Ambitionen als Schriftsteller und seinen unerfüllten Lieben. Es folgte ein Überblick über die Forschungsarbeiten von Mary Brunkow, Fred Ramsdell und Shimon Sakaguchi zur peripheren Immuntoleranz. Für die Zellen unseres Immunsystems ist es nicht einfach, fremd von selbst zu unterscheiden. Sind sie zu penibel, können sie manchmal Zellen des eigenen Körpers angreifen, Autoimmunkrankheiten sind die Folge, oder sie analysieren zu oberflächlich und erkennen entartete Zellen des eigenen Körpers nicht, dann können Krebserkrankungen folgen. Die drei Forscher haben zur Aufklärung der Prozesse beigetragen, die dieses delikate System in Balance halten und damit auch Möglichkeiten zur Behandlung beider Erkrankungen eröffnet.
Herr Dr. Papadopoulos übernahm die Vorstellung des Nobelpreises für Chemie, der in diesem Jahr an Susumu Kitagawa, Richard Bobson und Omar Yaghi ging. Diese drei erhalten den Preis für die Entwicklung Metall-organischer Verbindungen. Das klingt zunächst unspektakulär, aber mit diesem Baukasten lassen sich ganz neue Materialien schaffen, mit großen inneren Flächen und Hohlräumen, mit denen man Wasser aus der Wüstenluft, Ewigkeitschemikalien wie PFAS aus dem Wasser gewinnen kann oder viel Wasserstoff auf wenig Raum speichern kann. Einige Gramm dieser Verbindungen können die Innenfläche eines Fußballfeldes haben.
Eine etwas undankbare Aufgabe kam dann auf Herrn Dr. Hubenthal zu, der vorstellte, wofür John Clarke, Michel Devoret und John Martinis den Nobelpreis für Physik erhalten. Quantenphysik um 20:00? Das Beste kommt zum Schluss! Die drei erhalten den Nobelpreis für die Entdeckung makroskopischer, quantenmechanischer Tunneleffekte. Viele Experimente auf atomarer Ebene zeigen, dass „Wände“ für einzelne Teilchen nicht immer existieren müssen – wie beim radioaktiven Zerfall einzelner Atomkerne. In einem Supraleiter bilden je zwei Elektronen sogenannte Cooper-Paare, die im Gegensatz zu einzelnen Elektronen als eine einzige Wellenfunktion beschrieben werden kann. Dabei ist das System spannungsfrei. Führt man Energie in Form von Mikrowellen hinzu, so stellte sich heraus, dass Energie nur in Portionen (also quantisiert) zugeführt zu einer Spannung führen – und so ein quantenmechanischer Effekt auf makroskopischer Ebene nachweisbar ist…also nicht nur ein Gedankenexperiment, wie Schrödinger’s Katze und ein Schritt zur Entwicklung leistungsfähiger Quantencomputer.

Text: Dr. André de Kathen