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Nobelpreis für Physik: Auf den Spuren von »Star Trek«

Die Gewinner des Physik-Nobelpreises haben die Lasertechnologie entscheidend weiterentwickelt – und ein Stück Sciencefiction Wirklichkeit werden lassen.
Physik-Nobelpreisträger 2018

Im Fernsehen sieht es so einfach aus: Mal legt die »Enterprise« mit ihren Phasern den Gegner lahm, und mal schleppt sie ihn einfach via ­Traktorstrahl ab. Der farbige Lichtkegel erfasst das andere Raumschiff mit zauberhafter Leichtigkeit und hält es fest im Griff. Mission erfüllt.

In den 1960er Jahren verfolgte eine ganze Generation von Fernsehzuschauern, was Captain Kirk und seine Crew da taten – und die allermeisten dürften es für eine bestenfalls weit entfernte Zukunftsvision gehalten haben. Arthur Ashkin sah das wohl anders. Jedenfalls machte sich der 1922 geborene Physiker zu dieser Zeit daran, das Prinzip des Traktorstrahls im Labor zu kopieren. Nicht in der Größenordnung der »Enterprise«, sondern im Miniaturmaßstab. Und tatsächlich: In den folgenden Jahrzehnten entwickelte der US-Amerikaner ein Verfahren, mit dem sich mikroskopisch kleine Objekte elegant einfangen und festhalten ließen, und das einzig mit der Kraft des Lichts. Für diese »optische Pinzette« hat der Amerikaner nun eine Hälfte des Physik-Nobelpreises 2018 erhalten.

Die andere teilen sich der Franzose Gérard Mourou von der École Polytechnique in Palaiseau und die Kanadierin Donna Strickland von der University of Waterloo. Mourou und Strickland haben Mitte der 1980er Jahre ebenfalls etwas entwickelt, was einige Jahrzehnte zuvor noch wie Sciencefiction wirkte: eine Technik, mit der sich gebündelte Lichtpulse enorm verstärken lassen …

Dezember 2018

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum der Wissenschaft Dezember 2018

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  • Quellen

Ashkin, A.: Acceleration and Trapping of Particles by Radiation Pressure. In: Physical Review Letters 24, S. 156–159, 1970

Ashkin, A. et al: Observation of a Single-Beam Gradient Force Optical Trap for Dielectric Particles. In: Optics Letters 11, 288, 1986

Mourou, G., Strickland, D.: Compression of Amplified Chirped Optical Pulses. In: Optics Communications 56, S. 219–221, 1985