Arno Penzias: Nobelpreisträger, der „Echo des Urknalls“ mitentdeckte, stirbt im Alter von 90 Jahren – Physics World

Der Kosmologe Arno Penzias, der zusammen mit Robert Wilson den kosmischen Mikrowellenhintergrund (CMB) entdeckte, starb am 22. Januar im Alter von 90 Jahren. Er teilte die Hälfte davon 1978 Nobelpreis für Physik mit Wilson, die andere Hälfte ging an Pjotr ​​Kapitsa für seine Arbeit in der Tieftemperaturphysik.

Penzias wurde am 26. April 1933 in München, Deutschland, geboren. Im Alter von sechs Jahren flohen Penzias und seine Familie aus Nazi-Deutschland zunächst nach England, bevor sie sich 1940 in New York niederließen. 1954 schloss Penzias sein Physikstudium am City College of New ab York, bevor er bis 1956 als Radaroffizier im US Army Signal Corps diente.

Anschließend wechselte er zum Strahlungslabor der Columbia University, wo er sich mit Mikrowellenphysik beschäftigte, und promovierte 1962 unter der Anleitung des Maser-Erfinders Karl Townes.

Anschließend nahm Penzias eine Stelle bei Bell Labs, New Jersey, an und entwickelte Mikrowellenempfänger für die Radioastronomie. Dort arbeitete er mit Wilson an einer Hornreflektorantenne mit 6 m Durchmesser und einem 7 cm Ultra-Noise-Empfänger. 1964 stießen die beiden auf eine überschüssige Strahlungsquelle mit 3 K, die sie nicht beseitigen konnten.

Zunächst gingen sie davon aus, dass das Zischen der Radiowellen mit einer Wellenlänge von 7.35 cm einen terrestrischen Ursprung habe, da es in alle Himmelsrichtungen annähernd gleichmäßig sei. Sie fragten sich sogar, ob die Ursache durch Taubenkot auf der Antenne verursacht worden sei.

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Tatsächlich waren sie auf die kosmische Mikrowellen-Hintergrundstrahlung gestoßen, die erstmals Ende der 1940er Jahre von den Kosmologen Ralph Alpher und Robert Herman vorhergesagt worden war.

Penzias und Wilson veröffentlichten ihre experimentellen Ergebnisse der Astrophysical Journal (142 419) neben einem Aufsatz von Robert Dicke (142 414), der zuvor berechnet hatte, dass das Universum mit einer Reliktschwarzkörperstrahlung bei einer Mindesttemperatur von 10 K gefüllt sein sollte. Dicke interpretierte das Rauschen, das Penzias und Wilson gemessen hatten, als Signatur des CMB.

Ein heißer, dichter Zustand

Zu dieser Zeit gab es zwei konkurrierende Theorien über das Universum. Die „Steady-State-Theorie“ besagt, dass sich das Universum ständig ausdehnt, jedoch mit einer festen Dichte. Dann gab es die „Urknall“-Theorie, die sich vorstellte, dass das Universum an einem einzigen Punkt beginnt und sich dann mit zunehmendem Wachstum ausdehnt und ausdehnt.

Die Entdeckung des CMB lieferte den ersten direkten Beweis dafür, dass das Universum in einem heißen Urknall begann. Später stellte sich heraus, dass der CMB eine Temperatur von etwa 2.7 K hat, die einem schwarzen Körper ähnelt, und Theoretiker erkannten, dass die niedrige Temperatur das Ergebnis der Expansion des Universums ist.

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Penzias und Wilson erhielten für diese Entdeckung 1978 gemeinsam den Nobelpreis für Physik. Seitdem hat die CMB den Forschern umfangreiche Informationen über das Universum geliefert, einschließlich der Entdeckung in den 1970er Jahren, dass die CMB nicht rein isotrop ist, sondern winzige Anisotropien aufweist.

Der CMB wurde seitdem von Boden- und Raumsonden in beispielloser Detailgenauigkeit vermessen. Dazu gehören auch die der NASA Kosmischer Hintergrundforscher, die 1989 auf den Markt kam, und die Wilkinson Mikrowellen-Anisotropie-Sonde das startete im Jahr 2001.

Nach einer 37-jährige Karriere bei Bell LabsPenzias, unter anderem als Forschungsdirektor und Chefwissenschaftler, ging 1998 in den Ruhestand. Nachdem er zwei Bücher geschrieben hatte Bücher über Technologie und WirtschaftAnschließend trat er der Risikokapitalgesellschaft New Enterprise Associates bei.

Neben dem Nobelpreis erhielt Penzias 1977 die Henry-Draper-Medaille der US-amerikanischen National Academy of Sciences und 1990 den George-Pake-Preis der American Physical Society.

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• Quelle: https://physicsworld.com/a/arno-penzias-nobel-laureate-who-co-discovered-echo-of-big-bang-dies-aged-90/