Stockholm. Drei Forscher aus den USA teilen sich in diesem Jahr den Nobelpreis für Physik. Unter ihnen ist der gebürtige Berliner Rainer Weiss.

Der Nobelpreis für Physik geht in diesem Jahr an die drei US-Forscher Rainer Weiss, Barry Barish und Kip Thorne für den ersten direkten Nachweis im All entstehender Gravitationswellen. Das teilte die Königlich-Schwedische Akademie der Wissenschaften am Dienstag in Stockholm mit. Die höchste Auszeichnung für Physiker ist mit umgerechnet etwa 940.000 Euro (9 Millionen Schwedischen Kronen) dotiert. Rainer Weiss ist gebürtiger Berliner. Er erhält die Hälfte des Preisgeldes, Barish und Thorne teilen sich die andere.

„Jeder der Preisträger von 2017 war mit seinem Enthusiasmus und seiner Entschlossenheit von unschätzbarem Wert für den Erfolg des Ligo“, hieß es von den Juroren. „Die Pioniere Rainer Weiss und Kip Thorne haben zusammen mit Barry Barish – dem Forscher, der das Projekt vollendete – gewährleistet, dass vier Jahrzehnte der Forschung darin mündeten, dass schließlich Gravitationswellen beobachtet werden konnten.“

Gravitationswellen entstehen bei der Explosion von Sternen

Der Physiker Albert Einstein hatte die Gravitationswellen vor 100 Jahren mit seiner Relativitätstheorie beschrieben. Sie entstehen, wenn Massen beschleunigt werden – etwa bei der Explosion von Sternen am Ende ihrer Lebenszeit oder beim Verschmelzen zweier Schwarzer Löcher. Forscher hatten jahrzehntelang einen Nachweis versucht. Erstmals gelungen war er im September 2015.

Die US-Physiker Kip Thorne und Rainer Weiss entwickelten seit den 70er-Jahren die grundlegende Technik, mit der die Wellen gemessen wurden. Barry Barish perfektionierte die Technologie. Forscher wollen die Gravitationswellen nutzen, um mehr im All zu erspähen als je zuvor. „Vor 400 Jahren hat Galileo ein Teleskop auf den Himmel gerichtet. Ich glaube, wir tun heute etwas ähnlich Wichtiges. Wir eröffnen eine neue Ära“, hatte Ligo-Direktor David Reitze nach dem ersten Nachweis gesagt.

Erster indirekter Nachweis schon 1993

1993 gab es schon einmal einen Physik-Nobelpreis für einen – allerdings nur indirekten – Nachweis von Gravitationswellen: Die US-Astronomen Joseph Taylor und Russell Hulse hatten 1974 zwei einander umkreisende Neutronensterne beobachtet. Ihre Umlaufzeit nimmt langsam ab, was sich exakt mit dem Energieverlust durch Gravitationswellen erklären lässt.

Ligo ist ein sogenanntes Laser-Interferometer-Gravitationswellen-Observatorium, das in den USA speziell für den Nachweis von Gravitationswellen gebaut wurde. Der Detektor besteht aus zwei rechtwinklig zueinander angeordneten Armen, die jeweils vier Kilometer lang schnurgerade am Boden verlaufen. Im Inneren laufen Laserstrahlen, mit denen sich eine Änderung der Armlängen extrem genau messen lässt.

Messtechnik wurde in Hannover entwickelt

Treffen Gravitationswellen die Anlage, stauchen und strecken sie die Arme unterschiedlich um winzige Beträge. Das Lasersystem soll dabei noch Längenänderungen erfassen, die rund zehntausend Mal kleiner sind als ein Wasserstoffatomkern. Das Ligo-Konsortium betreibt zwei nahezu identische Detektoren in Hanford (US-Staat Washington) und – 3000 Kilometer davon entfernt – in Livingston (Louisiana).

Erstmals ging das Observatorium 2002 auf die Suche, zunächst erfolglos. Von 2010 an wurden die Detektoren aufgerüstet, unter anderem mit Technik, die im Rahmen des deutschen Experiments GEO600 bei Hannover entwickelt wurde.

Preise für Chemie, Literatur und Frieden folgen noch in dieser Woche

Im vergangenen Jahr waren die gebürtigen Briten David Thouless, Duncan Haldane und Michael Kosterlitz für theoretische Arbeiten zum Zustand von Materie ausgezeichnet worden. Am Montag hatte die Nobel-Jury mitgeteilt, dass die Auszeichnung in Medizin in diesem Jahr an die US-Forscher Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash und Michael Young geht. Sie werden ausgezeichnet für Arbeiten zur Funktion und Kontrolle der Inneren Uhr.

Am Mittwoch wird der Preisträger in Chemie mitgeteilt. Am Donnerstag folgt Literatur, am Freitag der Friedensnobelpreis. Am kommenden Montag ist dann die Wirtschaft dran. An Alfred Nobels Todestag, dem 10. Dezember, werden sie in Stockholm und Oslo verliehen.

Nach Deutschland ging der Preis für Physik zuletzt 2007

Ein deutscher Forscher erhielt den Nobelpreis für Physik zuletzt im Jahr 2007. Damals ging die Auszeichnung an Peter Grünberg vom Forschungszentrum Jülich und seinen französischen Kollegen Albert Fert. Um die Jahreswende 1987/88 entdeckten Grünberg und Fert praktisch zeitgleich den sogenannten GMR-Effekt. Der Effekt ermöglichte es, die Speicherkapazität von Festplatten zu erhöhen. (dpa/küp)