Nobelpreise 1996

Kohlenstoffußbälle und kaltes Helium

Für die Entdeckung einer weitern Möglichkeit, wie sich die Atome in reinem Kohlenstoff anordnen können (die bekanntesten Modifikationen sind Graphit und Diamant), erhielten die Chemiker Robert F. Curl, Harold W. Kroto und Richard E. Smalley den diesjährigen Nobelpreis für Chemie. Die drei Wissenschaftler entdeckten die neue Form des Kohlenstoffs, als sie 1985 das Element mit intensivem Laserlicht verdampften. Die neuentdeckten "Fullerene" bestehen aus jeweils sechzig Kohlenstoffatomen, die sich in zwölf Fünfecken und zwanzig Sechsecken so zu einer dreidimensionalen Struktur anordnen, daß sie exakt die Form eines Fußballs haben. Mit dem höchsten Preis für Physiker wurden dieses Jahr David M. Lee, Douglas D. Osheroff und Robert C. Richardson ausgezeichnet. Alle drei Preisträger arbeiten in Laboratorien in den USA. Sie hatten Anfang der siebziger Jahre die Superfluidität des Isotops Helium-3 entdeckt. Bei zwei Tausendstel Grad über dem absoluten Nullpunkt (-273.15 Grad Celsius) macht Helium-3 einen Phasenübergang. (Phasenübergänge sind jedem aus dem täglichen Leben bekannt. Beispielsweise wird Wasser bei einer Temperatur unter null Grad Celsius zum Festkörper, und über hundert Grad Celsius verdampft es.) Der Kern von Helium-3-Atomen besteht aus zwei Protonen und einem Neutron. Dies unterscheidet sie von Helium-4-Atomen, die zwei Protonen und zwei Neutronen im Kern haben. Dies führt nicht nur dazu, daß sich die beiden Atomsorten um ein Viertel in ihrer Masse unterscheiden. Sie gehören vielmehr auch zu zwei unterschiedlichen Teilchensorten, Bosonen (Helium-4) und Fermionen (Helium-3) genannt. Diese beiden Teilchensorten verhalten sich bei tiefen Temperaturen völlig anders. Helium-4 wird deshalb bereits bei einer tausendfach höheren Temperatur (2 Grad über dem absoluten Nullpunkt) superfluide. Dieser Effekt wurde bereits Anfang des Jahrhunderts entdeckt. Die weiteren Nobelpreise 1996: Medizin und Physiologie: Peter C. Doherty und Rolf M. Zinkernagel Literatur: Wislawa Szymborska Wirtschaftswissenschaften: James A. Mirrless und William Vickrey Friedensnobelpreis: Carlos Felipe Ximenes Belo und JosÝ Ramos-Horta M.W.