Personen und Orte – entscheidend nicht nur für Nobelpreise

Stockholm. Die Nobelwoche ist in vollem Gang. Natürlich stehen die diesjährigen Preisträger im Mittelpunkt und sind in den Medien präsent. Gestern fanden die Vorlesungen in den Disziplinen Physiologie und Medizin sowie in Literatur statt. Heute folgten Physik, Chemie und Ökonomie. Aber auch die Nobelpreisgewinner früherer Jahre, die zur Auszeichnungszeremonie nach Stockholm gekommen sind, stehen nicht im Abseits.

Gestern fand in Albanova, Stockholms Universtitätszentrum für Physik, Astronomie und Biotechnik ein Seminar unter dem Titel ”People and Places: A legacy of nurturing the spirit of discovery in atomic physics” statt. Dieses Spezialsymposium war dem Themas gewidmet, wie kreative Forschungsmilieus geschaffen werden können. Haupredner waren Claude Cohen-Tannoudji vom Collège de France und William D. Philips vom Joint Quantum Institute, einer Gemeinschaftseinrichtung des National Institute of Standards and Technologie (NIST) und der University of Maryland. Beide erhielten im Jahr 1997 den Nobelpreis in Physik für ihre Arbeiten zur Entwicklung von Methoden, um Atome mit Laserlicht zu kühlen und einzufangen. Eine weitere Teilnehmerin war Katharine Gebbie, die Direktorin des Physical Measurement Laboratory am National Institute of Standards and Technology (NIST) ist. Mit Gunnar Öquist gab es einen Teilnehmer von der Universität Umeå. Mats Larsson, Professor für Quantenphysik und Leiter des Universitetszentrums Albanova, moderierte die Veranstaltung.

Diskutanten des Symposiums - v.l.n.r Gunnar Öquist, Katharine Gebbie, Mats Larsson, Claude Cohen-Tannoudji, William D. Phillips

Diskutanten des Symposiums – v.l.n.r Gunnar Öquist, Katharine Gebbie, Mats Larsson, Claude, William D. Phillips

Atomphysik in Frankreich

Claude Cohen-Tannoudji berichtete aus der Geschichte der quantenphysikalischen Forschung im Laboratoire de spectroscopie Hertzienne de l’ENS. Dieses Labor wurde 1951 an der École normale supérieure (ENS) gegründet. Unter der Leitung von Alfred Kastler und Jean Brossel wurde Spitzenforschung im Bereich der Quantenphysik aufgebaut und über Jahrzehnte fortgeführt, die neben vielen anderen Ehrungen zu drei Nobelpreisen in Physik geführt hat. Die Nobelpreisträger sind Alfred Kastler (1966), Claude Cohen-Tannoudji (1997) und Serge Haroche (2012).

Cohen-Tannoudji ging in seinem Diskussionsbeitrag von phönixartigen physikalischen Ideen aus. Dies sind Ideen, die zyklisch erneut untersucht werden. Neue Kombinationen dieser Ideen führen schließlich zu neuen wissenschaftlichen Entwicklungen. Wichtigste Voraussetzung dieser Methode ist ein Reservoir an Ideen, aus dem man schöpfen kann und das durch eine langfristig angelegte Forschung gefüllt wird.

Davon ausgehend beschrieb Cohen-Tannoudji seine Vorstellung wie Forschungsumgebungen aussehen sollten, in denen Spitzenergebnisse erziehlt werden können.

  • Langfristige Forschung muss durch Neugier und den Wunsch nach einem tiefen Verständnis physikalischer Phänomene angetrieben werden.
  • Talentierte und erfahrene Forscher müssen lange genug in einer Gruppe bleiben, um den Wissenstransfer auf den jüngeren Nachwuchs zu gewährleisten.
  • Die Verbindung von Forschung und Lehre auf hohem Niveau ist ein wesentlicher Faktor für gute Forschungsergebnisse. Auf diese Weise können junge talentierte Studenten stimuliert und angezogen werden. Die Lehre verhilft aber auch dem Forscher zu einem tieferen Verständnis seines Feldes und kann neue Ideen bewirken.

Eine Behörde betreibt Grundlagenforschung

William Phillips vom NIST begann mit der Aussage ”people and places make a difference”. Mentoren beeinflussen in hohem Maße den Denkstil über die Physik und Institutionen können mit ihrer Kultur und ihren Prozeduren Kreativität fördern oder verhindern. Auch Phillips schilderte welche wichtigen Lehren im gerade zu Beginn der Forscherlaufbahn vermittelt wurden.

  • Ausgangspunkt der Forschung sollten physikalische Modelle sein. Mathematische Korrektheit allein ist nicht ausreichend für die Verifizierung physikalischer Theorien.
  • Es ist wichtig, die ”richtigen” Probleme aufzugreifen. Eine ”gute Nase” hilft, Fragestellungen zu erkennen, die weitreichende Forschung ermöglichen.
  • Offenheit für neue Ideen und Richtungen ist für die Weiterentwicklung eines Themengebiets erforderlich.
  • Manchmal benötigt es etwas Mut, sich an Probleme heranzuwagen, die für den aktuellen Kenntnisstand eine große Herausforderung darstellen. Ein Beispiel dafür ist der Physiknobelpreis des Jahres 2001, der für die erste Erzeugung eines Einstein-Bose-Kondensats verliehen wurde. Dieses Experiment nutzte unter anderem die Technik der Laserkühlung wie sie von Cohen-Tannoudji und Phillips in den 1970er Jahren entwickelt wurde. Die Existenz des Einstein-Bose-Kondensats wurde bereits 1924 vorausgesagt und interessierte auch Phillips, dessen eigene Experimente allerdings nicht weit genug kamen. Wie sich zeigte, war noch eine weitere Kühltechnik für den den Erfolg des Versuchs fast 20 Jahre später erforderlich.
  • Schließlich ist Beharrlichkeit, die aber nicht übertrieben werden sollte, eine wichtiges Element für den Erfolg.

Auch Phillips betonte, dass Forschung langfristig angelegt werden muss und dass erfahrene Forscher dem Institut auch über längere Zeit angehören sollten. Seine überaus positive eigene Erfahrung im NIST unter dem Management von Katharine Gebbie ist ein beeindruckendes Beispiel, wie das Wissenschaftsmanagement einen Beitrag dazu leisten kann, dass ein Institut seinen Platz in der Forschung weiterentwickeln und neu definieren kann. Die Erfolge sprechen für sich. Innerhalb von 15 Jahren erhielten Forscher der Abteilung für Physik 4 Nobelpreise: William D. Phillips (1997), Eric A. Cornell (2001), John L. Hall (2005) und David J. Wineland (2012).

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Kategorien: Gesellschaft und Kultur, Physik

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