Nachrichten

Masatoshi Koshiba, 94, stirbt; Nobelpreisträger verfolgt geisterhafte Neutrinos

Masatoshi Koshiba, der 2002 den Nobelpreis für Physik für Studien der als Neutrinos bekannten geisterhaften kosmischen Teilchen erhielt, starb am Donnerstag im Edogawa-Krankenhaus in Tokio. Er war 94 Jahre alt.

Sein Tod wurde von der Universität Tokio bekannt gegeben, wo er langjähriger Professor gewesen war. Es wurde kein Grund angegeben.

Dr. Koshiba, weithin bekannt als “Toshi”, war eine treibende Kraft bei der Gestaltung der Hochenergiephysik in Japan, als sie Ende des 20. Jahrhunderts aus einem Kokon der Nachkriegszeit hervorging.

“Er ist dafür verantwortlich, Japan in großem Stil bekannt zu machen”, sagte einer seiner Mitarbeiter, Dr. Eugene Beier, Physiker an der University of Pennsylvania.

Kollegen beschrieben Dr. Koshiba als einen Mann, der Dinge erledigen konnte. Ab den 1970er Jahren leitete er mit einem Teil der Zinkmine Kamioka in Japan den Bau einer Reihe riesiger unterirdischer Tanks, die mit hochreinem Wasser gefüllt und mit Fotoröhren ausgekleidet waren, um Neutrinos zu erkennen, die durch gewöhnliche Materie wie Mondlicht schweben können ein Fenster.

Tief in dieser Höhle, die durch Tausende von Fuß oder Felsen vor Störungen von außen geschützt ist, konnten Neutrinos, die von der Sonne und anderswo im Kosmos strömen, identifiziert und einige der subtilsten Wechselwirkungen der Natur untersucht werden.

Im Jahr 1987 zeichnete eine dieser Kammern, Kamiokande genannt, mit einer halben Million Gallonen reinem Wasser Neutrinos auf, die von einer Supernova-Explosion in einer nahe gelegenen Galaxie, der Großen Magellanschen Wolke, strömten, und bestätigte Theorien darüber, wie solche Explosionen auftraten und eine neues Feld der Neutrinoastronomie.

In diesem Jahr sorgten Neutrino-Messungen in einer Nachfolgekammer, Super Kamiokande, weltweit für Schlagzeilen, weil sie den ersten Beweis erbrachten, dass bestimmte Eigenschaften von Neutrinos erklären könnten, warum es im Universum Materie statt leeren Raum gibt.

John Learned, ein langjähriger Mitarbeiter und Neutrino-Experte an der Universität von Hawaii, schrieb in einer E-Mail: „Koshiba vertrat für viele die große Tradition des Samurai-Kriegers in der Wissenschaft, war langjährig, hart umkämpft und erstaunlich kompetent. ”

Masathoshi Koshiba wurde am 19. September 1926 in der Küstenstadt Toyohashi in Zentraljapan als zweites Kind von Toshio und Hayako Koshiba geboren. Seine Mutter starb, als er 3 Jahre alt war, und sein Vater, ein Militäroffizier, heiratete die ältere Schwester seiner verstorbenen Frau. Sie hatten zwei Söhne.

Dr. Koshiba wuchs in Yokosuka, einer Stadt in der Bucht von Tokio, auf und besuchte eine Elite-Highschool in Tokio. Er hatte daran gedacht, deutsche Literatur an der Universität von Tokio zu studieren, bis er hörte, wie sein Physiklehrer, der ihm eine schlechte Note gegeben hatte, seine Fähigkeiten verunglimpfte.

“Diese Aussage hat mich wütend gemacht, also habe ich angefangen, Physik zu studieren”, sagte Dr. Koshiba 1997 in einem Oral History-Interview für das American Institute of Physics Lieblingsschüler des Professors gescheitert. ”

Nach seinem Abschluss an der Universität und seinem zweijährigen Studium ging er in die USA und stürzte durch die Universität von Rochester. Nach nur einem Jahr und acht Monaten promovierte er 1955 in Physik. Er hatte sich beeilt, weil er das höhere Gehalt wollte, das eine Promotion verlangen konnte (damals 400 Dollar pro Monat), damit er mehr Geld hatte, um es an seine Familie in Japan zurückzusenden.

Nach drei Jahren als Postdoktorand an der Universität von Chicago kehrte Dr. Koshiba an die Universität von Tokio zurück. Kurz nach seinem Rückzug ging er eine Ehe mit Kyoto Kato, einem Kurator des Kunstmuseums, ein, der von Freunden des Physikers vermittelt wurde. Sie überlebt ihn zusammen mit einem Sohn, Shyun; eine Tochter, Mari Fujii; und zwei Enkelkinder.

Dr. Koshibas frühe Forschung umfasste die Untersuchung der kosmischen Strahlung – hochenergetische Teilchen, die aus dem Weltraum fliegen – durch Platzierung von Detektoren auf Ballons in großer Höhe. Aber er sollte sich in die andere Richtung profilieren – nämlich in den Untergrund.

Er baute ursprünglich Kamiokande in der Hoffnung, den Zerfall von Protonen, den Bausteinen der gewöhnlichen Materie, aufzuzeichnen, wie dies durch eine ehrgeizige „Grand Unified Theory“ der Teilchenphysik vorhergesagt wurde. Fototubes, die den Tank auskleiden, würden Lichtblitze erkennen, die im Wasser von wegfliegenden hochenergetischen Fragmenten erzeugt werden.

Weder Kamiokande, das 1983 fertiggestellt wurde, noch ein konkurrierendes Experiment in Michigan namens I. M. B. sahen, dass in der vorhergesagten Zeit Protonen zerfielen, was die große einheitliche Theorie zunichte machte.

Dr. Koshiba und seine Mitarbeiter beschlossen daraufhin, Kamiokande in einen Neutrino-Detektor umzuwandeln.

Neutrinos hatten die Phantasie der Physiker seit 1930 erweckt, als Wolfgang Pauli ihre Existenz aus Verzweiflung vorhersagte, um eine Diskrepanz im Prozess des radioaktiven Zerfalls zu erklären. Nach der von Dr. Pauli und Enrico Fermi ausgearbeiteten Theorie waren Neutrinos praktisch masselose Geisterreiter des Himmels, die sich mit Lichtgeschwindigkeit bewegten und selten mit anderer Materie interagierten.

Dennoch sollte der Raum mit ihnen überflutet werden. Theoretisch senden Kernreaktionen allein in der Sonne jede Sekunde 65 Milliarden Neutrinos durch jeden Quadratzentimeter der Erde. In den 1960er Jahren, als Raymond Davis, ein Forscher am Brookhaven National Laboratory auf Long Island, in einer alten Goldmine in South Dakota in einem unterirdischen Bottich mit chemischer Reinigungsflüssigkeit solare Neutrinos fangen wollte, zählte er nur etwa ein Drittel so viele Neutrinos, wie die Theorie vorhergesagt hatte.

Wenn das Davis-Experiment richtig war, stimmte etwas nicht mit den Theorien der Neutrinos oder der Funktionsweise der Sonne. Dr. Davis war immer von seiner Methode und seinen Messungen überzeugt, aber sein Experiment konnte nicht sagen, wann die Neutrinos ankamen oder woher sie kamen.

Hier kam Dr. Koshibas Kamiokande ins Spiel. Er könnte die Zeit und Richtung eingehender Neutrinos verfolgen.

Die Umstellung der Kammer auf einen Neutrino-Detektor dauerte zwei Jahre, auch weil die Zinkmine Kamioka mit Radongas gefüllt war, das den Detektor kontaminieren würde.

Die Umstellung wurde gegen Ende 1986 abgeschlossen. Das Team von Dr. Koshiba hatte gerade mit dem Neutrinoexperiment begonnen, als am 23. Februar ein paar Dutzend Neutrinos aus einer 160.000 Lichtjahre entfernten Supernova-Explosion in der großen Magellanschen Wolke kitzelten Detektor, der zum ersten Mal das Innenleben eines explodierenden Sterns beleuchtet.

“Das Glück war, dass es einen Monat vor meiner Pensionierung passiert ist”, erinnerte sich Dr. Koshiba.

Bis 1990 hatte das Kamiokande-Experiment bestätigt, dass Neutrinos tatsächlich von der Sonne kommen und dass es nur etwa ein Drittel so viele gibt, wie es sein sollte, was das Davis-Experiment bestätigt.

Dr. Koshiba und Dr. Davis teilten sich 2002 den Nobelpreis für Physik mit Riccardo Giacconi, einem Röntgenastronomen.

In der Zwischenzeit hatten Experimente von Dr. Koshibas Schützling Takaaki Kajita in Kamiokandes Nachfolgekammer Super Kamiokande und von Arthur McDonald am Sudbury Neutrino Observatory in Ontario bestätigt, dass das offensichtliche solare Neutrino-Defizit auf eine bizarre Eigenschaft der Neutrinos zurückzuführen war. Sie kommen in drei Arten vor und können auf ihrem Weg von einer Form zur anderen oszillieren und nicht mehr nachweisbar sein. Dieses Verhalten könnte nach Ansicht von Astronomen und Physikern der Schlüssel zu vielen kosmischen Mysterien sein.

Dr. Kajita und Dr. McDonald teilten sich 2015 den Nobelpreis für Physik. Viele Physiker glauben, dass auf diesem Gebiet noch weitere Nobelpreise vergeben werden müssen.

Dr. Koshiba trat nach seiner Pensionierung für einige Jahre in die Tokai-Universität in Tokio ein und widmete sich philanthropischen und pädagogischen Aktivitäten.

Er wurde 2005 von der Universität Tokio zum angesehenen Universitätsprofessor ernannt. In einer von der Universität veröffentlichten Erklärung, in der der Tod von Dr. Koshiba angekündigt wurde, lobte ihn Sachio Komamiya, Direktor des Internationalen Zentrums für Elementarteilchenphysik, für seine Talentförderung.

“Mit seiner scharfen Intuition, Leidenschaft für Forschung und hervorragenden Planungsfähigkeiten und Führungsqualitäten hat er die Grundlagen für die verwandten Bereiche seiner Forschung in Japan geschaffen”, heißt es in der Erklärung. ”

İlgili Makaleler

Bir cevap yazın

Başa dön tuşu