Geteilter Physik-Nobelpreis für Nachweis Schwarzer Löcher

Dafür, dass sie Licht in “das dunkelste Geheimnis des Universums” gebracht haben, erhalten der britische Mathematiker und Physiker Roger Penrose, der deutsche Astrophysiker Reinhard Genzel und die US-Astronomin Andrea Ghez den Physik-Nobelpreis 2020. Sie wiesen die Existenz Schwarzer Löcher nach: Penrose bestätigte mathematisch Albert Einsteins Vorhersage dieses Phänomens, Genzel und Ghez lieferten überzeugende Beweise für ein Schwarzes Loch im Zentrum der Milchstraße.

Als eine der ersten Lösungen von Albert Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie wurden Schwarze Löcher 1916 von Karl Schwarzschild vorhergesagt. Einstein zweifelte an ihrer Existenz. Erst Roger Penrose von der Oxford University erbrachte 1965 – zehn Jahre nach Einsteins Tod – den Nachweis, dass diese mysteriösen massereichen Gebilde tatsächlich existieren.

Der heute 89-jährige Wissenschafter habe “geniale mathematische Methoden” verwendet, um zu beweisen, dass Schwarze Löcher eine direkte Folge der Relativitätstheorie sind und letztendlich nicht mehr und nicht weniger als gezeigt, “dass Schwarze Löcher wirklich existieren”, sagte David Haviland, Vorsitzender des Nobel-Komitees für Physik bei der Bekanntgabe durch die Königlich-Schwedische Akademie der Wissenschaften am Dienstag in Stockholm. Seine Arbeit sei “bahnbrechend” und gelte nach wie vor als “der wichtigste Beitrag zur Allgemeinen Relativitätstheorie seit Einstein”.

Dafür erhält Penrose die eine Hälfte des heuer mit zehn Millionen Schwedischen Kronen (rund 950.000 Euro) dotierten Preises, der alljährlich am 10. Dezember, dem Todestag des Stifters Alfred Nobel übergeben wird. Die andere Hälfte geht an Reinhard Genzel und Andrea Ghez. Sie ist erst die vierte Frau, die die Auszeichnung erhält.

Der heute 68-jährige Genzel vom Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik in Garching bei München und die 55-jährige Ghez von der University of California in Los Angeles (USA) versuchten mit ihren Teams Anfang der 1990er Jahre das “Sagittarius A*” genannte Zentrum der Milchstraße zu beobachten und entwickelten dabei Methoden, um durch dort existierende riesigen Wolken aus interstellarem Gas und Staub zu blicken. Bei der Vermessung der Bahnen der hellsten Sterne in dieser Region zeigten sie, dass ein extrem schweres, unsichtbares Objekt diese Sterne auf große Geschwindigkeit beschleunigt.

“Ihre Pionierarbeit hat uns den bisher überzeugendsten Beweis für ein supermassives Schwarzes Loch im Zentrum der Milchstraße geliefert”, heißt es seitens des Nobelkomitees. Ihre Berechnungen zeigten, dass dieses rund 26.000 Lichtjahre entfernte Objekt rund vier Millionen Sonnenmassen in einem Gebiet nicht größer als unser Sonnensystem konzentriert.

Ghez zeigte sich in einer ersten Reaktion “begeistert” über die Auszeichnung. Dass sie diese erhalte, bringe für sie auch viel Verantwortung mit sich. Sie hoffe, “andere junge Frauen für das Feld begeistern zu können”. Es gebe auf dem Gebiet noch jede Menge zu tun, so die 55-Jährige US-Forscherin. Immerhin wissen man noch keineswegs, was in Schwarzen Löchern passiert. Klar sei lediglich, dass in diesen wichtigen “Bausteinen des Universums” die “Gesetze der Physik zusammenbrechen”.

Als “absolut überfällig” bezeichnete die österreichische Physikerin Patricia Schmidt von der Universität Birmingham (Großbritannien) die Zuerkennung der Physik-Auszeichnung an die drei Preisträger. “Für das ganze Forschungsfeld ist es wunderbar”, sagte Schmidt, die dem LIGO-Konsortium angehört, dem 2016 der Nachweis der Fusion von zwei Schwarzen Löchern durch dabei verursachte Gravitationswellen gelang. Ihr einziger negativer Gedanke sei, “dass das jetzt zwei Jahre nach dem Tod von Stephen Hawking passiert”, so Schmidt.

Roger Penrose könne man mit Fug und Recht “im besten Sinne des Worts als ein Genie” bezeichnen, sagte Herbert Balasin vom Institut für Theoretische Physik der Technischen Universität (TU) Wien zur APA. Der große Verdienst von Penrose sei gewesen “mit Methoden, die man damals in der Relativitätstheorie überhaupt nicht verwendet hat, einfach zu zeigen, dass sie per se diese Art von Singularitäten erzeugt”. Mit einem völlig anderen, eigenwilligen Zugang habe er sich aber bei vielen grundlegenden Fragen letztendlich durchgesetzt. Auch im persönlichen Kontakt habe er den Eindruck, dass Penrose physikalische Probleme gewissermaßen als “Rätsel” wahrnimmt, und sich ihnen sehr intuitiv annähert, so Balasin.

Der 89 Jahre alte Penrose rechnete nicht damit, die hohe Auszeichnung noch zu bekommen. “Das ist wirklich eine große Ehre”, sagte der britische Wissenschafter am Dienstag in einer Online-Pressekonferenz. Ärgert er sich, dass er die Auszeichnung so spät bekommen hat? “Nein. Es wäre viel schlechter, den Nobelpreis zu früh zu bekommen.”

“Es hat lange gedauert, bis die Leute die Existenz von Schwarzen Löchern akzeptiert haben”, sagte Penrose, der auch mit dem Astrophysiker Stephen Hawking zusammengearbeitet hat. Die Forschung in diesem Bereich sei aber noch längst nicht zu Ende. “Da wird noch viel kommen”, sagte er in seinem Arbeitszimmer zu Hause in Oxford.

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