Sendungsbild

Physik-Nobelpreis Werkzeuge aus Licht

Stand: 02.10.2018 13:54 Uhr

Für die Entwicklung von hocheffizienten Werkzeugen aus Licht bekommen drei Laser-Forscher aus den USA, Frankreich und Kanada den Nobelpreis für Physik. Eingesetzt werden ihre Erfindungen auch für Augenoperationen.

Von Gabor Paal, SWR

Der Nobelpreis für Physik geht in diesem Jahr jeweils zur Hälfte an den US-Amerikaner Arthur Ashkin sowie an den Franzosen Gérard Mourou und Donna Strickland aus Kanada für ihre bahnbrechenden Erfindungen im Bereich der Laserphysik. Sie haben unter anderem Laser-Pinzetten und hochintensive Laser-Pulse erfunden.

Bekanntgabe des Nobelpreises für Physik
tagesschau 20:00 Uhr, 02.10.2018, Thomas Hillebrandt, Sarah Weiss, SWR

Download der Videodatei

Wir bieten dieses Video in folgenden Formaten zum Download an:

Hinweis: Falls die Videodatei beim Klicken nicht automatisch gespeichert wird, können Sie mit der rechten Maustaste klicken und "Ziel speichern unter ..." auswählen.

Video einbetten

Nutzungsbedingungen Embedding Tagesschau: Durch Anklicken des Punktes „Einverstanden“ erkennt der Nutzer die vorliegenden AGB an. Damit wird dem Nutzer die Möglichkeit eingeräumt, unentgeltlich und nicht-exklusiv die Nutzung des tagesschau.de Video Players zum Embedding im eigenen Angebot. Der Nutzer erkennt ausdrücklich die freie redaktionelle Verantwortung für die bereitgestellten Inhalte der Tagesschau an und wird diese daher unverändert und in voller Länge nur im Rahmen der beantragten Nutzung verwenden. Der Nutzer darf insbesondere das Logo des NDR und der Tageschau im NDR Video Player nicht verändern. Darüber hinaus bedarf die Nutzung von Logos, Marken oder sonstigen Zeichen des NDR der vorherigen Zustimmung durch den NDR.
Der Nutzer garantiert, dass das überlassene Angebot werbefrei abgespielt bzw. dargestellt wird. Sofern der Nutzer Werbung im Umfeld des Videoplayers im eigenen Online-Auftritt präsentiert, ist diese so zu gestalten, dass zwischen dem NDR Video Player und den Werbeaussagen inhaltlich weder unmittelbar noch mittelbar ein Bezug hergestellt werden kann. Insbesondere ist es nicht gestattet, das überlassene Programmangebot durch Werbung zu unterbrechen oder sonstige online-typische Werbeformen zu verwenden, etwa durch Pre-Roll- oder Post-Roll-Darstellungen, Splitscreen oder Overlay. Der Video Player wird durch den Nutzer unverschlüsselt verfügbar gemacht. Der Nutzer wird von Dritten kein Entgelt für die Nutzung des NDR Video Players erheben. Vom Nutzer eingesetzte Digital Rights Managementsysteme dürfen nicht angewendet werden. Der Nutzer ist für die Einbindung der Inhalte der Tagesschau in seinem Online-Auftritt selbst verantwortlich.
Der Nutzer wird die eventuell notwendigen Rechte von den Verwertungsgesellschaften direkt lizenzieren und stellt den NDR von einer eventuellen Inanspruchnahme durch die Verwertungsgesellschaften bezüglich der Zugänglichmachung im Rahmen des Online-Auftritts frei oder wird dem NDR eventuell entstehende Kosten erstatten
Das Recht zur Widerrufung dieser Nutzungserlaubnis liegt insbesondere dann vor, wenn der Nutzer gegen die Vorgaben dieser AGB verstößt. Unabhängig davon endet die Nutzungsbefugnis für ein Video, wenn es der NDR aus rechtlichen (insbesondere urheber-, medien- oder presserechtlichen) Gründen nicht weiter zur Verbreitung bringen kann. In diesen Fällen wird der NDR das Angebot ohne Vorankündigung offline stellen. Dem Nutzer ist die Nutzung des entsprechenden Angebotes ab diesem Zeitpunkt untersagt. Der NDR kann die vorliegenden AGB nach Vorankündigung jederzeit ändern. Sie werden Bestandteil der Nutzungsbefugnis, wenn der Nutzer den geänderten AGB zustimmt.

Einverstanden

Zum einbetten einfach den HTML-Code kopieren und auf ihrer Seite einfügen.

Laser-Pinzetten bewegen Viren und Bakterien

Optische Pinzetten halten wirklich, was der Name verspricht: Sie sind in der Lage, allein mit Hilfe von Licht Teilchen festzuhalten und zu bewegen. Ein bisschen wie in Star Trek, wo mit einem so genannten "Traktorstrahl" große Objekte berührungslos bewegt werden können - nur eben viel kleiner. Statt Asteroide bewegen die realen Laser-Pinzetten heute Viren und Bakterien.

Arthur Ashkin hat sie erfunden. Er ist heute 96 Jahre alt - niemand vor ihm hat in diesem hohen Alter den Nobelpreis erhalten. Ashkin gehört zu den Pionieren, die noch die Erfindung des Lasers 1960 miterlebt haben. Schon früh hat er in den Bell Laboratories bei New York eigene Experimente durchgeführt. Er versuchte, kleine transparente Kügelchen mit Laserlicht zu bewegen. Dabei stellte er fest, dass sich die Kugeln immer ins Zentrum des Lichtstrahls bewegen - dorthin, wo der Strahl am intensivsten ist. Zunächst war das ein unerwarteter Nebeneffekt - doch Ashkin entwickelte ihn weiter zu einem eigenen Werkzeug: Einer Lichtfalle, die kleine Teilchen festhalten und bewegen kann, ohne sie zu zerstören.

Heute werden Laser-Pinzetten vor allem in der Forschung genutzt, um Proteine, DNA oder das Innenleben von Zellen zu untersuchen. Eine der jüngsten Anwendungen ist die optische Holographie. Sie soll auch im Kampf gegen Malaria zum Einsatz kommen. Tausende Laser-Pinzetten werden dabei gleichzeitig eingesetzt, um gesunde von infizierten Blutzellen zu unterscheiden.

Laser-Pulse für Augenoperationen

Ein ganz anders geartetes "Licht-Werkzeug" stellt die Erfindung von Gérard Mourou und Donna Strickland dar. Sie haben es geschafft, extrem kurze und zugleich hochintensive Laser-Pulse zu erzeugen. Extrem kurz heißt: Rund eine Billiarden Pulse pro Sekunde! Diese Femtosekunden-Laser werden heute beispielsweise bei Augenoperationen eingesetzt. Die Kombination aus "intensiv" - also energiereich - und gleichzeitig "kurz" erlaubt hochpräzise Eingriffe, ohne das Zielobjekt zu zerstören. Solche Laser werden auch bei der Herstellung von Gefäßstützen (Stents) genutzt sowie bei der Herstellung von Datenträgern.

1985 haben Mourou und Strickland die Methode vorgestellt und damit auch geholfen, eine Phase der Lähmung in der Laserentwicklung zu überwinden. Denn damals sah es so aus, als lasse sich die Intensität von Laserstrahlen kaum noch steigern. Mit der Erfindung von Mourou und Strickland ging es wieder aufwärts.

Der 74-jährige Mourou arbeitet heute an der Europäischen Laser-Initiative ELI (Extreme Light Infrastructure) mit, die das Ziel hat, noch kürzere und noch intensivere Laserpulse zu erzeugen. Die dazu notwendigen Anlagen entstehen derzeit in Tschechien, Ungarn und Rumänien.

Über dieses Thema berichtete die tagesschau am 02. Oktober 2018 um 14:00 Uhr.

Darstellung: