Prof. Dr. Wolfgang Ketterle
Nobelpreis für Physik 2001
- Fachbereich Physik
- Ort Cambridge, MA, Vereinigte Staaten
- Wahljahr 2005
Forschung
Forschungsschwerpunkte: Bose-Einstein-Kondensat, Kondensate, Bosonen, Ultrakalte Atome, Quantengase, Natrium-Atome, Atomlaser
Wolfgang Ketterle erhielt 2001 zusammen mit Eric A. Cornell und Carl E. Wieman den Nobelpreis für Physik für die Erzeugung der Bose-Einstein-Kondensation und für frühe grundsätzliche Studien über die Eigenschaften der Kondensate. Wolfgang Ketterle war einer der ersten Forscher, denen ein Bose-Einstein-Kondensat gelang. Zudem hat er die Grundlagen für den Atomlaser entwickelt.
Das Bose-Einstein-Kondensat (BEC) ist ein neuer Zustand der Materie. Bestimmte Elementarteilchen, die Bosonen, haben in diesem Zustand ein identisches Energieniveau. Sie schwingen im Takt, sind nicht mehr zu unterscheiden und verhalten sich wie ein einziges Teilchen. Normalerweise haben Elementarteilchen unterschiedliche Geschwindigkeiten, manche sind energiereicher als andere. Um ein BEC zu erhalten, muss ein Gas aus diesen Teilchen auf sehr geringe Temperatur, bis minus 273 Grad Celsius, abgekühlt werden. In dieser extremen Kälte kondensieren die Atome zu einem Objekt. Beschrieben wurde diese Möglichkeit bereits 1924 von dem indischen Physiker Satyendra Nath Bose und von Albert Einstein. Aber erst 1995 gelang es den drei Wissenschaftlern, diesen Zustand herzustellen.
Eric A. Cornell und Carl E. Wieman erzeugten ein Kondensat aus Rubidium-Atomen bei einer Temperatur von 20 Nanokelvin (20 Milliardstel Grad Celsius über dem absoluten Nullpunkt). Wolfgang Ketterle experimentierte parallel mit Natrium-Atomen. Kurze Zeit später gelang ihm ein Bose-Einstein-Kondensat, welches aus mehr Atomen bestand, größer war und sich dadurch besser für weitere Untersuchungen eignete. So erzeugte Wolfgang Ketterle zwei Kondensate, die bei Kontakt Interferenzmuster aufwiesen, vergleichbar einer Wasseroberfläche, wenn man zwei Steine hineinwirft. Mit diesem Experiment konnte er nachweisen, dass sich die Atome in dem Kondensat völlig koordiniert verhielten.
In einer folgenden Forschungsarbeit erzeugte Wolfgang Ketterle einen Strahl von kleinen „BEC-Tropfen“. Sie „fielen“ aufgrund der Schwerkraft herunter – dies war die Grundlage für die Entwicklung eines „Laserstrahls“ mit Materie anstelle von Licht. In den vergangenen Jahren führte Wolfgang Ketterle neue Experimente mit dem Bose-Einstein-Kondesat durch. Er erforscht diesen Zustand am Center for Ultracold Atoms (CUA) am Massachusetts Institute of Technology (MIT) weiter.
Werdegang
- seit 2006 Direktor, Center of Ultracold Atoms (CUA), Massachusetts Institute of Technology (MIT), Cambridge, USA
- seit 2006 Stellvertretender Direktor, Research Laboratory of Electronics, MIT, Cambridge, USA
- seit 1998 John D. MacArthur Professur für Physik, MIT, Cambridge, USA
- 1997-1998 Professor für Physik, MIT, Cambridge, USA
- 1993-1997 Assistenzprofessor für Physik, MIT, Cambridge, USA
- 1990-1993 Gastforscher, MIT, Cambridge, USA
- 1989-1990 Forschung, Institut für Physikalische Chemie, Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg
- 1985-1988 Wissenschaftlicher Mitarbeiter, Max-Planck-Institut für Quantenoptik, Garching
- 1982-1985 Forschungsassistent, Max-Planck-Institut für Quantenoptik, Garching
- 1983-1986 Promotion, Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) München und Max-Planck-Institut für Quantenoptik Garching
- 1982 Diplom, Physik, Technische Universität München (TUM)
- Studium, Physik, TUM
Auszeichungen und Mitgliedschaften
- 2011 Auswärtiges Mitglied, Russische Akademie der Wissenschaften, Russland
- 2009 Ehrenmitglied, Deutscher Hochschulverband
- 2009 James Joyce Award, Literary & Historical Society, University College, Dublin, Irland
- 2009 Leonie Wild-Medaille, Stadt Eppelheim
- 2009 Humboldt-Forschungspreis, Alexander von Humboldt-Stiftung
- 2006 Fellow, Optical Society of America, USA
- seit 2005 Mitglied, Nationale Akademie der Wissenschaften Leopoldina
- 2004 Killian Award, MIT, Cambridge, USA
- seit 2003 Mitglied, Bayerische Akademie der Wissenschaften
- seit 2002 Mitglied, European Academy of Sciences and Arts
- 2002 Fellow, Institute of Physics, London, UK
- seit 2002 Auswärtiges Mitglied, National Academy of Sciences, USA
- seit 2002 Titularmitglied, European Academy of Arts, Sciences and Humanities
- seit 2002 Mitglied, Heidelberger Akademie der Wissenschaften
- 2002 Verdienstmedaille, Baden-Württemberg
- 2002 Französischer Verdienstorden der Ehrenlegion, Frankreich
- 2002 Großes Bundesverdienstkreuz mit Stern und Schulterband, Bundesrepublik Deutschland
- 2001 Nobelpreis für Physik (gemeinsam mit Eric A. Cornell und Carl E. Wieman)
- 2000 Benjamin Franklin Medaille für Physik, Franklin Institute, Philadelphia, USA
- 1999 Fellow, American Academy of Arts and Sciences, USA
- 1999 Dannie Heineman-Preis, Akademie der Wissenschaften zu Göttingen
- 1999 Fritz London-Preis für Tieftemperaturphysik, International Union of Pure and Applied Physics
- 1998 Award für Technische Innovationen, Discover Magazine
- 1998-1999 Distinguished Traveling Lecturer, Division of Laser Science, American Physical Society, USA
- 1997 Fellow, American Physical Society, USA
- 1997 Gustav-Hertz Preis, Deutsche Physikalische Gesellschaft
- 1997 I.I. Rabi Prize, American Physical Society, USA
- 1996 David and Lucile Packard Fellowship, David and Lucile Packard Foundation, Los Altos, USA
- 1994 Michael and Philip Platzman Award, MIT, Cambridge, USA
- 1990-1991 NATO/DAAD Postdoctoral Fellowship
- 1976-1982 Stipendiat, Studienstiftung des deutschen Volkes
- zahlreiche Ehrendoktorwürden