Die großen Herausforderungen: Gerard ‘t Hooft in Lindau

Zündspannung

Die Fachgebiete des 1999 Physik-Nobelpreisträger Gerard ‘t Hooft sind die Teilchenphysik und Quantumgravitation. Sein Vortrag bei der Lindau-Nobelpreisträgertagung jedoch handelte nicht davon, sondern von seinem "Hobby", wie er es nannte: die großen Herausforderungen der Wissenschaft. In diesem Vortrag bot Prof. ‘t Hooft einen schnellen Überblick über die großen Themen, die er vorhersehen kann. Mein Blogger-Kollege Lars Fischer hat darüber auch schon kurz im Lindau-Blog geschrieben.

Wie so viele andere Wissenschaftler wurde ‘t Hooft von der Apollo-Landung auf dem Mond begeistert. Dies führte dazu, dass er mehr über Wissenschaft erfahren wollte. Auch in heutiger Zeit gibt es solche spannenden Unternehmungen. Die Raumsonde Cassini beispielsweise zeigt, dass das Saturn-System viel komplexer ist, als man früher gedacht hätte. Wie es wohl wäre, tatsächlich eines Tages dort hin zu fliegen?

Dies ist bereits die erste Herausforderung, die ‘t Hooft nennt: die Erforschung des Sonnensystems, nicht nur mit Sonden, sondern auch mit Astronauten. Auch die Suche nach Exoplanten, wie z.B. die Kepler-Mission sie begonnen hat, ist eine wichtige Aufgabe. Zu Jugendzeiten t’Hoofts konnte man nur davon träumen, tatsächlich die Existenz von Planten außerhalb unseres Sonnensystems nachzuweisen – heutzutage kann man, wenn die Umlaufbahn der Planten richtig ausgerichtet ist, das Licht detektieren, das von der Sonne des fremden Planeten ausgesendet wird und durch die Atmosphäre des Planeten läuft. Damit ist es dann möglich, tatsächlich die Zusammensetzung der Atmosphäre zu bestimmen.

Weitere wichtige Missionen waren COBE und WMAP, mit denen die Strahlung gemessen wird, die vom Universum selbst ausgestrahlt wurde. Die neue Mission, PLANCK, wird dazu noch viel Wissen hinzufügen. Ebenfalls elementar sind die Experimente am LHC, mit denen das Standmodell der Teilchenphysik bestätigt oder auch widerlegt werden wird.

't Hooft und Atlas ‘t Hooft während seines Vortrag mit einem Bild des ATLAS-Detektors

Auf einer anderen Ebene elementar ist das Projekt, mit dem das Genom der Menschen bestimmt werden wird. Dies wird in der Zukunft fantastische Möglichkeiten bei der gezielten Veränderung des Genmaterials bieten. Auch viele Fortschritte erwartet Prof. ‘t Hooft im Bereich der Nanomaterialien. Dort werden Werkzeuge möglich, die Materialien Atom für Atom verändern.

Dies hat letztendlich natürlich Auswirkungen auf die Entwicklung der Elektronik, wie sie beispielsweise von Moore’s Gesetz beschrieben wird. Dieses "Gesetz" besagt, dass sich die Anzahl der Transistoren auf einem Chip alle zwei Jahre verdoppelt.

Moore's Law
Moore’s Gesetz – Quelle: Wikipedia, Wgsimon
Falls dieser Trend aber so weiterläuft wie im Moment, werden in absehbarer Zukunft Abstände von der Größenordnung von Molekülen wichtig werden. ‘t Hooft sagt voraus, dass dann die Entwicklung in die dritte Dimension gehen wird, also die Leiterbahnen auch übereinander angeordnet werden werden. Seiner Meinung nach hat das Informationszeitalter gerade erst angefangen, und das beste kommt erst noch.
 
Teil davon werden auch Roboter sein, die ebenfalls immer kleiner und anpassbarer werden werden. Er glaubt auch, dass die Roboter irgendwann intelligent werden könnten, hält aber nichts mit den damit von Science Fiction – Autoren oft verbundenen Horrorszenarien. Ebenfalls für die Zukunft erhofft sich ‘t Hooft Hochtemperatur, also Raumtemperatur, Superleiter. 
 
Seine Ideen für die Zukunft hat Prof. ‘t Hooft in seinem Buch "Playing with Planets" zusammengefasst, für das er kurz geworben hat. Ein anderes Hobby ‘t Hoofts sind Pläne für die Kolonization des Sonnensystems und darüber hinaus. Dafür schlägt er vor, Kometen in der Oort’schen Wolke zu besiedeln und so nach und nach aus dem Sonnensystem hinaus zu wandern.
 
Insgesamt war der Vortrag nicht schlecht, wenn mir auch ein weniger allgemein gehaltener Vortrag besser gefallen hätte. Immerhin: Über genau eins dieser Fachgebiete, Miniatur-Scharze Löcher, hat er später in der Diskussionsrunde berichtet. Ich war da und werde in einem anderen Beitrag in diesem Blog darüber schreiben.
Mierk Schwabe

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Erhöht man die Spannung zwischen zwei Elektroden, die ein Gas umgeben, beginnt das Gas irgendwann zu leuchten: Freie Elektronen im Gas haben genug Energie, um die Gasteilchen zu ionisieren und noch mehr Elektronen aus den Atomen zu schlagen. Ein Plasma wurde gezündet, die Zündspannung ist erreicht. Gibt man nun noch zusätzlich Mikrometer große Teilchen in das Plasma, erhält man ein sogenanntes "Komplexes Plasma", mit dem ich mich zunächst als Doktorand und Post-Doc am Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik und nun an der University of California in Berkeley beschäftige. In diesem Blog möchte ich sowie ein wenig Einblick in den Alltag im Forschungsinstitut bieten, als auch über den (Plasma)-Rand hinaus blicken. Mierk Schwabe

1 Kommentar

  1. Sehr optimistisch

    was unsere Zukunft anbelangt ist da der Herr Nobelpreisträger, ein Mann mit Visonen! Was mir gefällt ist, dass er sich zur Generation Apollo zugehörig beschreibt. So gut und spannend robotische Missionen wie Cassini sind, wirklich inspirierend ist nur der echte Mensch im All und da bieten wir unseren Kindern momentan keine guten Vorbilder.

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