Der mit 100 000 Euro dotierte Hamburger Preis für Theoretische Physik geht in diesem Jahr an den japanischen Physiker Hirosi Ooguri. Ooguri (56) ist Professor am California Institute of Technology (Caltech) in Pasadena (USA) und Fellow der American Mathematical Society. Er ist einer der weltweit führenden Experten der sogenannten topologischen Stringtheorie, die sich mit mathematischen Aspekten der Superstringtheorie beschäftigt – einem wichtigen Pfad hin zu einer allumfassenden Theorie über die Natur unseres Universums.

In seinen Arbeiten ist es Ooguri gelungen, viele physikalische Phänomene mit der Stringtheorie berechenbar zu machen. Dabei hat er bedeutende mathematische Schwierigkeiten der Stringtheorie überwunden. Mit seiner Forschung über die Quantenmechanik von Schwarzen Löchern knüpft Ooguri darüber hinaus an die Forschung des kürzlich verstorbenen Physikers Stephen Hawking an.

Ooguri wird den Preis am 7. November 2018 im Planetarium Hamburg entgegennehmen. „Ich fühle mich sehr geehrt, dass die Jury meine Arbeit mit dem Hamburger Preis für Theoretische Physik auszeichnet. Auf den engen persönlichen Austausch mit meinen Kolleginnen und Kollegen bei DESY und an der Universität Hamburg freue ich mich sehr“, so Ooguri, der nach der Preisverleihung zu Forschungsaufenthalten nach Hamburg kommen wird.

Die Physik sucht seit einem guten Jahrhundert nach einer allumfassende Theorie, eine „Theory of Everything“. Diese müsste zwei Bereiche vereinigen, die bisslang in getrennten Theorien beschrieben werden: die Schwerkraft (Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie) und die Wechselwirkungen der Elementarteilchen (Standardmodell der Teilchenphysik). Der wohl vielversprechendste Ansatz für eine solche allumfassende Erklärung ist die Superstringtheorie. Die Grundidee: Die Elementarteilchen sind keine punktförmigen Teilchen ohne räumliche Ausdehnung, sondern Strings – kleine schwingende Saiten, etwa wie Gummibänder. Mathematisch lässt sich folgern, dass sich diese Strings nicht nur in einem dreidimensionalen Raum ausdehnen, sondern mindestens neun räumliche Dimensionen haben müssen. In unsere dreidimensionale Welt passen sie trotzdem: Denn die Strings sind in sechs dieser Dimensionen in ganz kleine Bündel aufgerollt, sodass in der menschlichen Wahrnehmung – und auch allen bisherigen physikalischen Messungen – nur die bekannten drei Raumdimensionen und die Zeit erscheinen.

Ooguri erforscht die mathematische Struktur dieser Strings. Daraus lassen sich auch Folgerungen für eine ganze Reihe anderer Gebiete der Physik ableiten. So kann man beispielsweise die sogenannten Quark-Gluon-Plasmen mit den von Ooguri vorangebrachten mathematischen Methoden gut beschreiben. Solche Plasmen entstehen unter extremen Bedingungen in Teilchenbeschleunigern oder in besonders energiereichen Prozessen im Weltraum. Sie sind außerdem für die Kosmologie hochgradig relevant. Denn nach der gängigen Urknalltheorie bestand unser Kosmos in den ersten Bruchteilen von Sekunden aus einem solchen Quark-Gluon-Plasma.

Wer es genau wissen will

Ooguri kam im Jahr 2000 als Professor für theoretische Physik an das Caltech. Dort ist er Fred-Kavli-Professor und Direktor des Walter-Burke-Institutes für Theoretische Physik. Zugleich ist er Leiter des Kavli-Instituts für Physik und Mathematik des Universums an der Universität Tokio, seit kurzem ist er Präsident des Aspen Center for Physics. Ooguri erhielt zahlreiche Auszeichnungen. Unter anderem ist er Fellow der American Academy of Arts and Sciences und er erhielt den Leonard-Eisenbud-Preis für Mathematik und Physik.

Der Hamburger Preis für Theoretische Physik ist 2018 erstmals mit einem Preisgeld von 100 000 Euro ausgestattet. Er wird von der Joachim Herz Stiftung gemeinsam mit dem Wolfgang-Pauli-Centre der Universität Hamburg, dem Deutschen Elektronen-Synchrotron DESY sowie dem Hamburg Centre for Ultrafast Imaging der Universität Hamburg vergeben. Er ist einer der am höchsten dotierten Wissenschaftspreise in Deutschland. 

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