Anderl trifft Nobelpreisträger

Der Nobelpreis wird seit 1901 für außergewöhnlich bedeutsame Forschungsergebnisse in den Fächern Physik, Chemie und Physiologie oder Medizin vergeben. Hinter jeder Ehrung stecken nicht nur revolutionäre wissenschaftliche Entdeckungen, sondern auch besondere Forscherpersönlichkeiten und nicht selten emotionale Entdeckungsgeschichten. In der Serie „Anderl trifft Nobelpreisträger“ hat Sibylle Anderl im Rahmen der diesjährigen Lindauer Online Science Days über all das mit drei Laureaten gesprochen. Die Frage, in was für einem Kosmos wir leben, begleitet die Menschen bereits seit Jahrtausenden.
Aber erst seit Beginn des vergangenen Jahrhunderts sind wir endlich in der Lage, diese Frage auf der Grundlage kosmologischer Beobachtungen zu beantworten. Seitdem wissen wir, dass es vor knapp 14 Milliarden Jahren einen Urknall gab und sich der Kosmos seitdem ausdehnt: Sterne, Galaxien und Galaxienhaufen entfernen sich alle voneinander. Vor rund dreißig Jahren unternahmen zwei Gruppen von Astronomen den Versuch, diese Ausdehnung genauer zu vermessen als je zuvor. Dabei machten sie eine atemberaubende und schwer verständliche Beobachtung: Die Ausdehnung des Kosmos beschleunigt sich.
Saul Perlmutter, Brian Schmidt und Adam Riess bekamen für diese Entdeckung 2011 den Nobelpreis für Physik. Schmidt, der das eine der beiden ausgezeichneten Projekte leitete, erklärt die Herausforderungen bei der Messung der kosmischen Expansion und berichtet von der Überraschung angesichts des völlig unerwarteten Ergebnisses – das letztendlich mehr Fragen aufgeworfen hat, als es beantwortete. Zur Erklärung der beschleunigten Expansion wurde seitdem ein neues Phänomen eingeführt: die Dunkle Energie.
Was aber physikalisch dahinter steckt, ist nach wie vor unklar. Das gilt auch für ein anderes Phänomen, mit dem die moderne Kosmologie arbeitet: die Dunkle Materie. Beide Phänomene zusammen ergeben ein erschütterndes Fazit für unser heutiges Verständnis des Kosmos: Wir verstehen nur rund fünf Prozent dessen, was den Kosmos insgesamt füllt. Schmidt berichtet von diesen Diskussionen und von einem anderen Thema, das ihm mindestens genauso am Herzen liegt: Seit Jahren setzt er sich öffentlich für den Kampf gegen den menschenverursachten Klimawandel ein. (Text: ARD-alpha)

Es sind rätselhafte Signale, von deren Ankunft auf der Erde man erst seit wenigen Jahren weiß: Gravitationswellen, Schwingungen der Raumzeit. Hervorgerufen werden diese winzigen sich ausbreitenden Dehnungen und Stauchungen der Raumzeit durch gewaltige kosmische Ereignisse, wie die Verschmelzung zweier Schwarzer Löcher. Dass es Gravitationswellen geben könnte, hatte Albert Einstein zwar schon vor rund hundert Jahren vorausgesagt, doch lange schien es, als würde ihre Wirkung zu schwach sein, als dass sie jemals gemessen werden könnten. Viele Physiker versuchten den direkten Nachweis der Gravitationswellen dennoch – und scheiterten.
Die Geschichte der Messung von Gravitationswellen zeigt, wie schwierig der Weg zu einer wissenschaftlichen Entdeckung sein kann und welche psychologischen Hürden sich dabei stellen. Das galt auch für das LIGO-Experiment, dem schließlich 2013 mithilfe zweier gigantischer Experimente der erste direkte Nachweis der Gravitationswellen gelang. Rainer Weiss, Barry Barish und Kip Thorne wurden dafür 2017 mit dem Nobelpreis für Physik geehrt. Barish, der das Projekt seit 1994 leitete, erzählt von dieser wechselhaften Entdeckungsgeschichte, die seit dem ersten Erfolg mit der Gravitationswellenastronomie ein neues Fenster in den Kosmos eröffnet hat.
Dies nimmt Barish zum Anlass, eine Vision für die Zukunft der Kosmologie zu entwickeln: Die Gravitationswellenastronomie könnte in den nächsten Jahrhunderten einige der grundlegendsten kosmologischen Fragen zu beantworten helfen. Doch bis dahin gibt es laut Barish für die Forscher noch ganz andere Herausforderungen, indem sie ihr wissenschaftliches Denken zur Lösung gesellschaftlicher Probleme in die Öffentlichkeit tragen sollten. (Text: ARD-alpha)

Der Prozess des Alterns bestimmt unser aller Leben. Heute wissen wir, dass dieser Prozess bis hinunter auf die molekulare Ebene in unseren Zellen zurückverfolgt werden kann und etwas damit zu tun hat, dass unser Erbgut im Laufe der Zeit immer stärker geschädigt wird. Was sich molekular in den Zellen tatsächlich abspielt, und wie die Chromosomen, in denen das Erbgut enthalten sind, gegen solche Alterungsprozesse geschützt werden, war aber bis in die zweite Hälfte des vergangenen Jahrhunderts unbekannt. Die Molekularbiologin Elizabeth Blackburn war die erste, die den entscheidenden Schutzmechanismus entschlüsselte: Telomere, die Enden der Chromosomen, schützen das Erbgut bei jeder Zellteilung wie die Schutzkappen am Ende von Schnürsenkeln.
Diese Funktion wies Blackburn zusammen mit ihrem Kollegen Jack Szostak nach. Mit ihrer Doktorandin Carol Greider fand sie das Enzym Telomerase, das für die Bildung der Telomere verantwortlich ist. Alle drei wurden 2009 für diese Entdeckungen mit dem Nobelpreis für Physiologie oder Medizin ausgezeichnet. Blackburn berichtet, wie ihr Interesse an fundamentalen molekularbiologischen Fragen sie unerwartet auf den Prozess des Alterns stieß und wie sie sich schließlich konkret dem Zusammenhang zwischen der Länge von Telomeren und dem Älterwerden zuwandte.
Blackburn berichtet, dass ihre Erkenntnisse zur Rolle von Stress auf die vorzeitige Alterung ganz konkrete Empfehlungen für ein gesundes und „Telomer-schonendes“ Leben nahelegen. Außerdem erklärt sie, warum sie ihre Vorbildrolle als Nobelpreisträgerin nutzt, um sich für die Entwicklung des Wissenschaftssystems hin zu mehr Gerechtigkeit und Diversität einzusetzen. (Text: ARD-alpha)