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Der Nobelpreis für Physik geht an Forscher, die mit ihrer Arbeit massgeblich zur Digitalisierung der Welt beigetragen haben.
Die Königlich-Schwedische Akademie der Wissenschaften hat heute bekannt gegeben, dass der diesjährige Nobelpreis für Physik an Charles K. Kao sowie Willard S. Boyle und George E. Smith verliehen wird. Damit geht der prestigeträchtige und mit rund anderthalb Millionen Dollar dotierte Preis an drei Forscher, die wichtige Grundlagen für die heutige Informations- und Telekommunikationstechnologie geliefert haben.
Die Hälfte des Preises geht an Charles Kao. In den 60er Jahren suchte man nach neuen Technologien, um Signale schnell über grosse Distanzen transportieren zu können. Der Glasfaser gab man damals in dieser Beziehung keine grossen Chancen, da mit den damals erhältlichen Fasern nur Übertragungsdistanzen von rund 20 Metern möglich waren. Kao wies aber 1966 durch mathematische Berechnungen nach, dass dies an Verunreinigungen im Material lag. Mit Fasern aus hochreinem Glas, so konnte er zeigen, könnten Lichtsignale aber über 100 Kilometer und mehr übertragen werden. Schon vier Jahre später produzierte der Hersteller Corning aufgrund dieser Berechnungen die ersten verlustarmen Glasfasern, die Signale tatsächlich über grössere Strecken transportieren konnten.
Der elektronische Film
Die zweite Hälfte des Nobelpreises teilen sich Willard S. Boyle und George E. Smith. Die beiden sind mitverantwortlich für den grössten Teil des Datenverkehrs, der heute über Kaos Glasfasern läuft. Im Jahr 1969 erfanden sie die CCD (Charge-Coupled Device)-Technologie und entwickelten kurz darauf die ersten darauf basierenden funktionstüchtigen Bauteile. Diese CCD-Sensoren konnten darauf projizierte Bilder in einzelne Bildpunkte aufteilen und speichern.
Die tatsächliche Erfindung geschah übrigens – allerdings aufgrund vieler ähnlicher, in den unglaublich fruchtbaren Bell-Laboratorien herumschwirrender Ideen – gemäss Boyle und Smith eines Nachmittags während einer knapp einstündigen Plauderei. Schon einige Wochen später habe man auch bereits das erste CCD hergestellt.
Der Geistesblitz hatte massive Folgen. Heute bilden zweidimensionale CCD-Sensoren die Grundlage für Videokameras und Digitalkameras, und eindimensionale Versionen (Zeilensensoren) werden unter anderem in Faxgeräten, Scannern und Barcodelesern eingesetzt. (Hans Jörg Maron)
(Foto: Charles Kao sowie Willard Boyle, links und George Smith, rechts, in einem Bild aus dem Jahr 1974.)