# taz.de -- Nobelpreis für Physik: Die Geheimnisse der Materie
       
       > Es gibt nicht nur die drei Aggregatzustände gasförmig, flüssig und fest.
       > Auch Zwischenformen mit ganz neuen Eigenschaften sind möglich.
       
   IMG Bild: Mit Hilfe von Brezeln und Donuts erklärt Professor Thors Hans Hansson von der Royal Academy of Sciences die Forschungsergebnisse der diesjährigen Nobelpreisträger in Physik
       
       Neuss taz | Physikalische Forschung kratzt zuweilen an die Grenzen
       menschlicher Vorstellungskraft. Die theoretischen Entdeckungen
       topologischer Phasenübergänge und topologischer Phasen von Materie, die nun
       drei britischen Wissenschaftlern den diesjährigen Nobelpreis bescherten,
       gehört zweifellos dazu. Die Auszeichnung geht zur einen Hälfte an [1][David
       Thouless, die andere Hälfte teilen sich Duncan Haldane und Michael
       Kosterlitz]. Alle drei Wissenschaftler sind gebürtige Briten, leben und
       forschen aber seit Jahrzehnten in den USA.
       
       Die Ergebnisse ihrer Forschung erzielten sie weniger in Laboratorien als am
       Schreibtisch. Mit mathematischen Formeln errechneten sie die Eigenschaften
       von Oberflächen. Dabei konnten sie Erklärungen dafür liefern, warum es
       neben den drei bekannten Aggregatzuständen, also fester, flüssiger und
       gasförmiger Materie, noch sogenannte exotische Formen gibt.
       
       Zum Beispiel können feste Materialien in extremer Kälte ohne Widerstand
       Strom leiten. Man nennt sie dann Supraleiter. Auch gibt es das Phänomen,
       dass es in sogenannten Supraflüssigkeiten keine Reibung mehr gibt.
       Spektakulär sind Videoaufnahmen von sehr kalten Flüssigkeiten, die entgegen
       der Schwerkraft am Rand ihres Behälters nach oben fließen.
       
       Thouless, Haldane und Kosterlitz konnten mit ihrer Forschung bereits in den
       1970er und 1980er Jahren anhand sogenannter topologischer Konzepte
       erklären, wie und warum extrem dünne Materialschichten von einem Zustand in
       den anderen wechseln und wieso das Auswirkungen auf deren Eigenschaften
       hat. Dabei half ihnen der Umstand, dass es mathematischen Formeln egal ist,
       wie groß der Körper ist, den sie berechnen. Salopp formuliert kann man mit
       dem gleichen Rechenweg die Eigenschaften eines Donuts und eines
       Rettungsrings berechnen.
       
       Das Loch des Donuts spielt dabei eine besondere Rolle. Denn bei der
       Topologie, einem besonderen Bereich der Mathematik, ist die Körperform
       letztlich unwichtig, entscheidend ist die Zahl der Löcher. So ähnelt,
       topologisch betrachtet, eine Tasse mit ihrem Henkel eher einem Donut als
       einem Becher ohne Henkel.
       
       ## Eine Überraschung
       
       Die Entscheidung der Jury stieß in der Fachwelt auf Verwunderung. Der
       Direktor der Deutschen Physikalischen Gesellschaft, Rolf-Dieter Heuer,
       sagte unmittelbar nach der Bekanntgabe der Preisträger: „Das Komitee hat
       die Kraft zu überraschen.“ Henning Riechert vom Berliner
       Paul-Drude-Institut hofft, dass mit der Verbreitung von Supraleitern
       Energie eingespart werden kann.
       
       „Es geht aber bestimmt nicht um die Stromleitung von der Nordsee nach
       Bayern“, ergänzt Peter Fratzl vom Potsdamer Max-Planck-Institut für
       Kolloid- und Grenzflächenforschung. Franzl sieht eher Anwendungen bei
       Quantencomputern, die variabler rechnen und mehr Informationen verarbeiten
       und speichern könnten. Tatsächlich wären Rechner mit bislang unvorstellbar
       großer Leistung durch neu zu entwickelnde Materialien durchaus denkbar. Im
       Vergleich dazu wären heutige marktübliche Computer simple Rechenmaschinen.
       
       Mit Enttäuschung reagierte man indes an der Uni Hannover. Eigentlich hatte
       man fest damit gerechnet, bei den Nobelpreisen mit berücksichtigt zu
       werden. Schließlich war man bei dem Nachweis der Gravitationswellen, der
       weltweit Anfang des Jahres für Aufsehen sorgte, beteiligt gewesen.
       Allerdings konnten jene Forschungsergebnisse erst nach dem Stichtag zur
       Nominierung der Nobelpreis-Kandidaten veröffentlicht werden. So müssen sich
       die Forscher aus Niedersachsen noch mindestens ein Jahr gedulden. Der
       aktuelle Preisträger Thouless hatte diese Geduld. Vor Kurzem ist der
       emeritierte Professor 82 Jahre alt geworden.
       
       6 Oct 2016
       
       ## LINKS
       
   DIR [1] https://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2016/
       
       ## AUTOREN
       
   DIR Lutz Debus
       
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