Spitzenforschung in Deutschland

Der aus Heidelberg stammende Physiknobelpreisträger Wolfgang Ketterle erklärt, was sich aus ultrakalten Gasen lernen lässt – und warum es ihn aus seiner Wahlheimat USA immer wieder nach Deutschland zieht

Interview: Rolf Metzger. Fotos: Viola Schütz

Sie erschaffen neue Materialien aus ultrakalten Gasen. Was hat es damit auf sich, Herr Prof. Dr. Ketterle?
Wolfgang Ketterle: Die Gase sind extrem kalt: wenige milliardstel Grad über dem absoluten Nullpunkt bei minus 273 Grad Celsius. Und sie sind hochverdünnt: ein millionstel so dicht wie Luft. Unser Ziel ist, anhand dieser exotischen Materialien zu verstehen, was in der Natur möglich ist.

Geben Sie uns bitte ein paar Beispiele.
Ein schönes Beispiel ist das Bose-Einstein-Kondensat, bei dem sich viele Atome oder Moleküle gemeinsam wie eine Welle bewegen. Ganz aktuell haben wir in meiner Arbeitsgruppe kürzlich ein Material erzeugt, das zugleich gasförmig, flüssig und fest ist. Wir sprechen von „Suprasolidität“. Prof. Dr. Tilman Pfau und sein Team an der Universität Stuttgart haben eine Quantenferroflüssigkeit realisiert – ein reibungsfrei strömendes Fluid aus atomaren Magneten. Diese Materialien mit überraschenden Eigenschaften zeigen: Die Natur ist raffinierter und reicher als unsere Vorstellungskraft.

Gibt es Ideen für Anwendungen?
Direkte Anwendungen sehe ich nicht. Aber wir könnten zum Verständnis der Supraleitung beitragen. Die hat eine enorme technische Bedeutung, denn mit supraleitenden Drähten gäbe es keine Verluste bei der Stromübertragung. Doch das gelingt bisher nur bei tiefen Temperaturen. Um Supraleiter für Raumtemperatur zu entwickeln, müsste man die Mechanismen besser verstehen.

Woran hapert es?
Für die Supraleitung sorgen Elektronen in einer Art Superzustand, die sich reibungsfrei bewegen. Das Prinzip gleicht dem der Bose-Einstein-Kondensation – und funktioniert nur mit „Bosonen“. Aber Elektronen sind „Fermionen“, eine andere Art von Teilchen. Um supraleitend zu sein, müssen sie sich paaren, damit ein Boson entsteht. Die offene Frage ist: Wie geht das, obwohl sich Elektronen abstoßen? Wir erforschen an ultrakalten Gasen die Grundlagen der Fermionen-Paarung – des Schlüssels zur Supraleitung.

Die Perspektiven sind also langfristig?
Es geht nicht darum, über drei Hürden auf einmal zu springen. Selten führt ein Weg von der Erkenntnis direkt zur Anwendung. Auch der Laser wurde nicht entwickelt, um Zähne zu behandeln. Er kam aus der Grundlagenforschung und hat dann seine Anwendungen gefunden.

Wird Grundlagenforschung ausrei-chend gewürdigt?
Es kommt zwar immer wieder Druck aus der Politik, doch es gibt viele Entscheidungsträger, die um die langfristige Bedeutung der Grundlagenforschung wissen. Ohne sie könnte es auch keine angewandte Forschung geben. Allerdings: In den USA gehen die Ausgaben dafür zurück. Das macht mir Sorgen.

Sehen Sie Unterschiede zwischen den USA und Deutschland?
Ja. In Deutschland hat man Instrumentarien geschaffen, um exzellenten Forschern die Möglichkeit zu geben, noch einen draufzusetzen. Die breit angelegte Exzellenzinitiative hat Universitäten aufgerüttelt und zu einer neuen Dynamik geführt. Davon können wir in den USA nur träumen. Ich glaube, als Spitzenforscher hätte ich es heute in Deutschland leichter als in den USA.

Haben Sie je überlegt, nach Deutsch-land zurückzukehren?
1996 erhielt ich ein hochkarätiges Angebot: eine Stelle als Max-Planck-Institutsdirektor in München. Gleichzeitig machte mir das MIT ein exzellentes Gegenangebot. Letztlich haben mich meine Bindungen ans MIT und das freundschaftliche Verhältnis zu meinen Kollegen bewogen zu bleiben. Meine Familie und ich fühlen uns wohl in den USA. Doch die Entscheidung war knapp, denn Deutschland ist ein Spitzenstandort – mit Spitzenforschung und -ausbildung. Darauf kann man hier stolz sein.

Gibt es auch Schattenseiten?
Es geht es immer noch recht bürokratisch zu. Wenn man manchmal etwas flexibler wäre, täte das der Forschung in Deutschland gut.

Unterscheidet sich das Leben hier von dem in den USA?
In Deutschland gibt es an jeder Ecke eine Bäckerei, man bekommt jederzeit frisches Brot. Deutsche Städte bieten viel Kultur, Schlösser und Denkmäler. Ich genieße es, in München im Englischen Garten zu sein oder in Heidelberg am Neckar. Das Leben fühlt sich anders an als daheim in Boston. Aber ich bin hier wie dort zuhause.

Arbeiten Sie mit deutschen Forschern zusammen?
Ich bin mit vielen deutschen Forschergruppen eng verbunden. Wir sehen uns auf Konferenzen oder bei Besuchen und tauschen Erfahrungen aus. Es ist eine freundschaftliche Konkurrenz im Wettlauf um neue Erkenntnisse. Man hilft sich gegenseitig, schneller voranzukommen – doch am Ende will jeder der Gewinner sein

Vielen Dank für das Gespräch.

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