Stockholm. Der Nobelpreis in Physik geht an Charles K. Kao und Willard S. Boyle und George E. Smith. Sie erhalten die Auszeichnung für ihre Forschungen zur Übertragung des Lichts durch Glasfaserkabel und optische Sensoren. Damit schufen sie Voraussetzungen für das Internet und die Digitalfotografie.

Der Physik-Nobelpreis geht in diesem Jahr an drei Forscher aus China und den USA. Der chinesischstämmige Charles K. Kao forscht in China und den USA über die Übertragung des Lichts, die Amerikaner Willard S. Boyle und George E. Smith haben einen "bildlichen Halbleiterkreis" entwickelt, den sogenannten CCD-Sensor.

Verbesserung des Glasfaserkabels

Kao machte 1966 eine bahnbrechende Entdeckung zur Übertragung von Licht über weite Entfernungen. Mit Glasfaserkabeln aus purem Glas, so berechnete er, würde es möglich sein, Lichtsignale über Hunderte Kilometer zu übermitteln - zuvor war dies nur über eine Distanz von 20 Metern machbar. Die erste reine Glasfaser wurde nur vier Jahre später 1970 hergestellt.

Kaos Entdeckung hatte großen Einfluss auf die Entstehung der Kommunikationsgesellschaft. Die hocheffizienten Fasern ermöglichen weltumspannende Kommunikation im Internet, die Lichtströme in ihnen übertragen beinahe den gesamten weltweiten Daten- und Telefonverkehr. Würden alle Glasfaserkabel der Welt zu einem einzigen Faden entrollt, wäre dieser mehr als 1.000 Millionen Kilometer lang - mit dieser Länge könnte man den Globus mehr als 25.000 Mal umwickeln. Stündlich nimmt die Länge aller Glasfaserkabel um Tausende von Kilometern zu.

Voraussetzung für die Digitalfotografie

Willard S. Boyle und George E. Smith entwickelten 1969 die erste funktionsfähige Technologie für einen digitalen Sensor, einen CDD (Charge-Coupled Device). Die CCD-Technologie macht sich den photoelektrischen Effekt zunutze, für dessen Entdeckung Albert Einstein 1921 den Nobelpreis erhielt. Mit dessen Hilfe wird Licht in elektrische Signale umgewandelt.

Die Herausforderung bei der Entwicklung eines Bildsensors bestand in der Sammlung und Auslesung einer großen Menge von Bildpunkten, Pixeln, innerhalb kurzer Zeit.

Preisgeld ungleich verteilt

Der CCD ist das elektronische Auge der Digitalkamera. Mit seiner Hilfe konnte Licht nun elektronisch festgehalten werden anstatt auf Film. CCD wird auch für viele medizinische Geräte verwendet, unter anderem zur Darstellung des Inneren des menschlichen Körpers, zur Diagnostik und Mikrochirurgie. Durch die Digitalfotografie konnte vorher nicht Sichtbares dargestellt werden - von "kristallklaren Bildern ferner Orte unseres Universums bis zu den Tiefen der Ozeane", wie es in der Pressemitteilung der Königlich-Schwedischen Akademie der Wissenschaften enthusiastisch heißt.

Das Preisgeld verteilt sich übrigens ungleich auf die drei Ausgezeichneten: Charles K. Kao erhält die Hälfte der knapp einen Million Euro, Willard S. Boyle und George E. Smith bekommen je ein Viertel.

Am Mittwoch folgt die Bekanntgabe des Preisträgers im Bereich Chemie, am Donnerstag für Literatur und am Freitag für den Friedensnobelpreis. Am Montag werden die diesjährigen Empfänger Nobelpreises für Forschung in den Wirtschaftswissenschaften mitgeteilt.

Geschichte des Nobelpreises

Nach dem Willen seines schwedischen Stifters geht der Nobelpreis an "die Person, die die bedeutendste Entdeckung oder Erfindung" im jeweiligen Fachgebiet gemacht hat. Er wird seit 1901 verliehen in den Bereichen Physik, Chemie, Physiologie oder Medizin, Literatur und Frieden. 1968 etablierte die Schwedische Zentralbank einen Nobelpreis auch für Wirtschaftswissenschaften.

Der Stifter Alfred Nobel (1833-1896) machte sein Vermögen mit der Erfindung des Dynamit und das Industrieimperium, das er auf dieser Grundlage aufbaute. Die Grundlage für den Nobelpreis legte er in seinem Testament.

Zu den Preisträgern gehörten in der Vergangenheit Marie Curie (Chemie und Physik), Joseph E. Stiglitz (Ökonomie) oder Hermann Hesse (Literatur). Mehrere führende Politiker erhielten die Medaille für ihre Bemühungen um den Frieden, darunter der ehemalige UN-Generalsekretär Kofi Annan.

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