Angela Merkel CXLVI.
Am 8. März ist Weltfrauentag.
Merkel äußerte sich regelmäßig zu diesem Aktionstag, so z.B. 2021 in ihrer Videobotschaft:
Weiterlesen „Angela Merkel CXLVI – Merkel und der Weltfrauentag“
Schlagwort: prb0803
Wetterregel zum 8. März – St. Cyprian
Hier finden Sie Bauernregeln bzw. Wetterregeln zum 8. März:
Wenn’s donnert um St. Cyprian, zieht man noch oft die Handschuh’ an.
Wenn’s donnert um Kunigund und Cyprian, musst oft den Handschuh noch ziehen an.
Unklar ist, welcher St. Cyprian genau gemeint ist, da es nach den modernen Heiligenkalendern keinen Heiligen Cyprian mit diesem Gedenktag gibt. Entsprechende Wetterregeln sind aber noch im 19. Jahrhundert belegt.
Mehr bei unserer Übersicht der Wetterregeln. Vielleicht interessieren Sie sich auch für die 10 Fakten zum 8. März.
10 Fakten über Niger
Niger ist ein Staat in Afrika. Hier finden Sie zehn belegte Fakten – von der Unabhängigkeit bzw. einem festen Staatsdatum über Amtssprachen und Hauptstadt bis zu Einwohnern, Fläche und Besonderheiten. Die Reihenfolge der Fakten folgt dem Muster unserer Länder- und Bundesstaaten-Beiträge, damit Sie die Angaben leicht vergleichen können.
- Unabhängigkeit bzw. Staatsdatum: Niger wird mit dem 3. August 1960 verbunden (Unabhängigkeit). In der deutschen Wikipedia steht dazu: 3. August 1960 (von Frankreich). (Wikipedia DE, Wikipedia EN, Grokipedia).
- Name und Bezeichnung: Der deutsche Name lautet Niger; in der Infobox erscheint „Republik Niger“. Zur Namensherkunft: name The name „Niger“ for the modern West African nation derives from the Niger River, which flows through its southwestern territory for approximately 300 kilometers. (Wikipedia DE, Grokipedia).
- Amtssprache(n) und offizielle Bezeichnung: Als Amtssprache(n) nennt die deutsche Wikipedia Hausa. Die deutschsprachige Staatsbezeichnung in der Infobox lautet „Republik Niger“. (Wikipedia DE, Wikipedia EN).
- Hauptstadt und Staatsform: Hauptstadt ist Niamey. Die Staats- bzw. Regierungsform wird beschrieben als Militärdiktatur (de facto) semipräsidentielle Republik (de jure). Als Staatsoberhaupt nennt die Infobox: Präsident des Nationalen Rats für den Schutz des Vaterlandes Abdourahamane Tiani. Amtsinhaber können wechseln; prüfen Sie aktuelle Quellen. (Wikipedia DE, Grokipedia).
- Einwohner: Die deutsche Wikipedia nennt 27,9 Millionen (54.) (2025), bei einer Bevölkerungsdichte von rund 22 Einwohnern je Quadratkilometer. Grokipedia formuliert unter anderem: „[1] [2] With a population of approximately 27.“. Die englische Wikipedia nennt abweichend bzw. ergänzend 28,814,878. Solche Abweichungen sind typisch, weil Schätzjahre und Methoden differieren. Zur Einordnung: Angaben zu Einwohnern und Fläche stammen aus der Infobox der deutschsprachigen Wikipedia und wurden mit der englischen Wikipedia sowie mit Grokipedia abgeglichen; wo die Zahlen auseinanderlaufen, bleiben beide Werte sichtbar. Politische Amtsinhaber nennen wir nur, wenn die Quelle sie klar ausweist, und ohne Wahlprognosen. (Wikipedia DE, Wikipedia EN, Grokipedia).
- Fläche: Laut deutscher Wikipedia ca. 1.267.000. Die englische Wikipedia nennt 1,267,000 (teils in km²). Unterschiede können durch Gewässeranteile oder Gebietsdefinitionen entstehen (Wikipedia DE, Wikipedia EN).
- Lage und Nachbarschaft: Niger liegt in Afrika; die genauen Nachbarstaaten entnehmen Sie der Karte und den Länderartikeln. (Wikipedia DE, Wikipedia EN, Grokipedia).
- Währung und Wirtschaftshinweis: Die Währung wird mit CFA-Franc BCEAO (XOF) angegeben. Zur Wirtschaftsleistung nennt die englische Wikipedia Größenordnungen um $21.870 billion (Stand der Quelle, oft BIP). Wirtschaftsdaten ändern sich jährlich; wir übernehmen nur belegte Angaben (Wikipedia DE, Wikipedia EN, Grokipedia).
- Besonderheit: Nationalpark W]] als einziger Nationalpark in Niger ausgewiesen. (Wikipedia DE, Grokipedia).
- Symbole und weitere feste Angaben: Wahlspruch „„Fraternité, Travail, Progrès“ (französisch „Brüderlichkeit, Arbeit, Fortschritt“)“; Nationalhymne L’Honneur de la Patrie; ISO-3166-Angaben NE, NER, 562. (Wikipedia DE, Wikipedia EN).
Diese 10 Fakten sind ein guter Einstieg für jedes Schulreferat über Niger. Weitere afrikanische Länder finden Sie in der Liste der Länder in Afrika. Analog gibt es die Übersicht aller US-Bundesstaaten, zum Beispiel 10 Fakten über Florida.
Stand: 06.11.2026
Köpfe: Anthony J. Leggett
Kühlt man bestimmte Stoffe stark genug ab, verhalten sie sich auf eine Weise, die jeder Alltagserfahrung widerspricht. Flüssigkeiten fließen ohne jede Reibung, Metalle leiten Strom ohne Widerstand. Der britisch-amerikanische Physiker Anthony James Leggett hat eine Theorie dafür entwickelt, was in einer besonders rätselhaften dieser Flüssigkeiten geschieht: im supraflüssigen Helium-3. Außerdem stellte er eine grundsätzliche Frage, die bis heute Experimente anregt: Wie groß darf ein Gegenstand sein, damit er noch den seltsamen Regeln der Quantenmechanik folgt? 2003 erhielt er den Nobelpreis für Physik, gemeinsam mit Alexei Abrikosow und Witali Ginsburg. Leggett wurde am 26. März 1938 in London geboren.
Herkunft und ungewöhnliche Ausbildung
Leggett wuchs in London in einer katholischen Familie auf; sein Vater war Physiklehrer. Er besuchte eine Jesuitenschule und studierte zunächst nicht Physik, sondern Klassische Philologie und Philosophie am Balliol College der Universität Oxford. Diesen Studiengang, Literae Humaniores genannt, schloss er 1959 ab. Erst danach wandte er sich der Physik zu, die er mit einem zweiten Studium am Merton College in Oxford nachholte. Er wurde 1964 in Oxford bei dem Theoretiker Dirk ter Haar promoviert.
Diese Herkunft aus der Philosophie hat ihn geprägt. Leggett interessierte sich zeitlebens für die Grundlagen der Quantenmechanik und dafür, was ihre Aussagen über die Wirklichkeit bedeuten. Nach Aufenthalten unter anderem in den Vereinigten Staaten und Japan lehrte er ab 1967 an der University of Sussex in Brighton. 1983 wechselte er an die University of Illinois in Urbana-Champaign, der er bis zuletzt verbunden blieb.
Das Problem: Helium-3 wird supraflüssig
Helium gibt es in zwei Formen, die sich in der Zahl der Neutronen im Kern unterscheiden. Das häufige Helium-4 wird unterhalb von gut zwei Grad über dem absoluten Nullpunkt supraflüssig. Es fließt dann reibungslos durch feinste Kapillaren und kriecht sogar Gefäßwände hinauf. Dieses Verhalten war seit den 1930er-Jahren bekannt und ließ sich damit erklären, dass Helium-4-Atome zu der Teilchensorte der Bosonen gehören. Bosonen können sich bei tiefen Temperaturen alle im selben Quantenzustand sammeln.
Helium-3 dagegen ist ein Fermion. Fermionen dürfen nach einem Grundprinzip der Quantenmechanik nicht denselben Zustand einnehmen. Für Helium-3 war deshalb zunächst nicht zu erwarten, dass es in gleicher Weise supraflüssig wird. 1972 entdeckten David Lee, Douglas Osheroff und Robert Richardson an der Cornell University jedoch, dass auch Helium-3 supraflüssig wird, allerdings erst bei rund zwei Tausendstel Grad über dem absoluten Nullpunkt. Mehr noch: Es gab offenbar gleich mehrere supraflüssige Phasen mit unterschiedlichen Eigenschaften. Die Physik stand vor einem Rätsel.
Leggetts Erklärung
Leggett erkannte schnell, wie sich die Messungen deuten ließen. Ähnlich wie Elektronen in einem Supraleiter können sich auch Helium-3-Atome zu Paaren zusammenschließen. Ein Paar aus zwei Fermionen verhält sich dann wie ein Boson, und die Paare können gemeinsam in einen Quantenzustand übergehen. Im Unterschied zu den Elektronenpaaren gewöhnlicher Supraleiter haben die Helium-Paare aber einen Eigendrehimpuls und einen Bahndrehimpuls. Sie besitzen also eine innere Ausrichtung, ähnlich wie kleine Kompassnadeln, und diese Ausrichtung kann auf verschiedene Weisen geordnet sein.
Leggett zeigte, dass sich aus diesem Bild die gemessenen Eigenschaften, insbesondere ungewöhnliche Signale bei Messungen der Kernspinresonanz, erklären ließen. Er konnte die beobachteten Phasen, die man heute A-Phase und B-Phase nennt, bestimmten Paarzuständen zuordnen. Seine Übersichtsarbeit von 1975 wurde zur maßgeblichen Darstellung der Theorie. Supraflüssiges Helium-3 gilt seither als eines der am besten verstandenen Quantensysteme mit komplexer innerer Ordnung. Es dient Physikern als Modell für viele andere Systeme, von exotischen Supraleitern bis zu Vorgängen im frühen Universum.
Quantenmechanik im Großen
Ab den späten 1970er-Jahren widmete sich Leggett einer Grundsatzfrage. In der Quantenmechanik kann ein Teilchen in einer Überlagerung mehrerer Zustände sein, etwa an zwei Orten zugleich. Bei Alltagsgegenständen beobachten wir so etwas nie. Ist das eine grundsätzliche Grenze der Theorie, oder nur eine Folge davon, dass große Objekte ständig mit ihrer Umgebung wechselwirken?
Leggett schlug vor, diese Frage experimentell zu prüfen, und zwar mit supraleitenden Schaltkreisen, in denen Milliarden von Elektronen gemeinsam einen Quantenzustand bilden. Zusammen mit Amir Caldeira entwickelte er eine Theorie dafür, wie Reibung und Umgebung Quanteneffekte in solchen Systemen dämpfen. Diese Arbeiten trugen dazu bei, dass Experimentatoren in den 1980er-Jahren das Tunneln eines makroskopischen Zustands in supraleitenden Schaltungen nachwiesen. Mit Anupam Garg formulierte er 1985 eine Ungleichung, mit der sich prüfen lässt, ob sich ein großes System wirklich quantenmechanisch verhält. Diese Forschung gehört zu den Wurzeln heutiger supraleitender Quantencomputer.
Wie kalt ist das eigentlich?
Die Temperaturen, um die es bei Helium-3 geht, sind schwer vorstellbar. Der absolute Nullpunkt liegt bei minus 273,15 Grad Celsius; kälter kann nichts werden, weil dort die Bewegung der Teilchen auf das quantenmechanisch mögliche Minimum sinkt. Selbst der Weltraum zwischen den Galaxien ist mit knapp drei Grad über diesem Nullpunkt noch vergleichsweise warm. Helium-3 wird erst bei etwa einem Tausendstel dieser Temperatur supraflüssig. Solche Bedingungen lassen sich nur in Speziallaboren mit aufwendigen Kühlmaschinen erreichen. Dass Physiker dennoch so genau wissen, was in dieser Flüssigkeit vorgeht, liegt an der engen Verbindung von Messung und Theorie, für die Leggetts Arbeiten ein Musterbeispiel sind.
Lehrer und Autor
Leggett schrieb auch für ein breiteres Publikum. In seinem Buch „The Problems of Physics“ von 1987 erläuterte er, welche offenen Grundfragen die Physik aus seiner Sicht noch beantworten muss, von der Kosmologie bis zur Deutung der Quantenmechanik. 2006 erschien sein Lehrbuch „Quantum Liquids“ über Supraflüssigkeiten und verwandte Systeme. Kollegen schätzten ihn als genauen, zurückhaltenden Denker, der eigene Thesen ebenso kritisch prüfte wie fremde.
Die Schwedische Akademie der Wissenschaften verlieh den Nobelpreis für Physik 2003 an Alexei Abrikosow, Witali Ginsburg und Anthony Leggett, sinngemäß für bahnbrechende Beiträge zur Theorie der Supraleiter und Supraflüssigkeiten. Abrikosow und Ginsburg wurden für ihre Arbeiten zu Supraleitern ausgezeichnet, die auch in starken Magnetfeldern supraleitend bleiben und etwa in Kernspintomographen verwendet werden. Leggett erhielt den Preis für seine Theorie des supraflüssigen Helium-3. Die Entdecker dieses Zustands, Lee, Osheroff und Richardson, waren bereits 1996 ausgezeichnet worden.
2004 wurde Leggett in Großbritannien zum Ritter geschlagen. Er war Mitglied der Royal Society und der National Academy of Sciences der Vereinigten Staaten.
Einordnung
Leggett verband zwei Seiten der Physik, die selten in einer Person zusammenkommen: eine präzise Theorie konkreter Laborsysteme und ein tiefes Interesse an philosophischen Grundfragen. Er gehörte zu den wenigen Nobelpreisträgern, die offen bezweifelten, dass die Quantenmechanik in ihrer heutigen Form unbegrenzt gültig ist. Statt darüber nur zu spekulieren, schlug er Experimente vor, mit denen man es prüfen kann. Viele Labore weltweit arbeiten heute daran, immer größere Objekte in Quantenzustände zu bringen.
Bemerkenswert ist auch, wie lange seine Ideen nachwirken. Die Theorie des Helium-3 entstand in wenigen intensiven Jahren nach 1972, doch die Begriffe, die er dabei prägte, werden heute auf neue Materialien angewandt, in denen Physiker nach ähnlich ungewöhnlichen Paarzuständen von Elektronen suchen. Seine Überlegungen zu makroskopischen Quantenzuständen wiederum sind durch die Entwicklung von Quantencomputern aktueller denn je.
Für Sie im Alltag sind seine Themen weit weg: Helium-3 wird nur bei Temperaturen supraflüssig, die kälter sind als irgendwo im natürlichen Universum. Doch die Fragen, die Leggett stellte, berühren die Grundlagen unseres Weltbilds und prägen die Entwicklung neuer Quantentechnologien.
Anthony J. Leggett starb am 8. März 2026 im Alter von 87 Jahren.
Stand: 29.10.2026
Köpfe: Herbert Kroemer
Ohne die Ideen von Herbert Kroemer gäbe es keine Laser in CD- und Blu-ray-Spielern, keine schnellen Verstärker in Mobilfunkgeräten und Satellitenempfängern und keine heutige Glasfaserkommunikation in ihrer jetzigen Form. Kroemer, geboren am 25. August 1928 in Weimar und gestorben am 8. März 2024 in Kalifornien, schlug vor, Halbleiter aus verschiedenen Materialien schichtweise zu kombinieren. Für diese sogenannten Heterostrukturen erhielt er im Jahr 2000 den Nobelpreis für Physik. Er war ein Theoretiker mit ausgeprägtem Sinn für praktische Anwendungen und ein scharfer Kritiker kurzsichtiger Forschungspolitik.
Von Weimar nach Göttingen
Kroemer stammte aus einer Arbeiterfamilie. Sein Vater war bei der Stadt Weimar angestellt, die Mutter Hausfrau. Weder sie noch andere Verwandte hatten eine höhere Schule besucht. Nach dem Abitur begann er 1947 ein Physikstudium an der Universität Jena, die damals in der sowjetischen Besatzungszone lag. Während eines Ferienaufenthalts in Berlin 1948, zur Zeit der Berliner Blockade, entschloss er sich, nicht nach Jena zurückzukehren. Er verließ die abgeriegelte Stadt mit einem Flugzeug der Luftbrücke in den Westen. Er setzte sein Studium in Göttingen fort und wurde dort 1952 mit einer theoretischen Arbeit über sogenannte heiße Elektronen in den damals neuen Transistoren promoviert.
Forschung in Deutschland und den USA
Nach der Promotion arbeitete Kroemer im Fernmeldetechnischen Zentralamt der Bundespost in Darmstadt an Transistoren. Er fand dort jedoch wenig Spielraum und ging 1954 in die Vereinigten Staaten, zunächst zum Elektronikkonzern RCA in Princeton, später zu Varian Associates in Palo Alto. Ab 1968 lehrte er an der University of Colorado und von 1976 an der University of California in Santa Barbara, wo er bis zu seinem Lebensende blieb.
Das Problem: Grenzen eines einzigen Materials
Transistoren und andere Halbleiterbauteile bestanden in den 1950er-Jahren aus einem einzigen Material, meist Germanium oder Silizium. Durch gezielte Verunreinigungen wurden darin Bereiche mit unterschiedlichen elektrischen Eigenschaften erzeugt. Doch das Grundmaterial blieb überall gleich, und damit auch der Abstand zwischen den Energiebereichen, in denen Elektronen sich frei bewegen können oder gebunden sind. Physiker sprechen von der Bandlücke. Dieser Umstand begrenzte, wie schnell ein Transistor schalten und wie effizient ein Bauteil Licht erzeugen konnte. Silizium etwa ist für viele Zwecke hervorragend geeignet, kann aber kaum Licht aussenden. Für Laser und schnelle Verstärker waren deshalb andere Materialien gefragt, vor allem Verbindungen wie Galliumarsenid.
Die Lösung: Schichten aus verschiedenen Halbleitern
Kroemer schlug 1957 vor, Transistoren aus zwei verschiedenen Halbleitern zusammenzusetzen, deren Bandlücken sich unterscheiden. An der Grenzfläche, der Heterostruktur, entstehen dann eingebaute Kräfte, die Elektronen in eine bestimmte Richtung lenken oder ihnen den Rückweg versperren. Auf diese Weise ließen sich Transistoren bauen, die bei sehr hohen Frequenzen arbeiten. Solche Heterobipolartransistoren stecken heute in Mobilfunkgeräten, Satellitenverbindungen und Radaranlagen.
1963 übertrug Kroemer die Idee auf den Laser. Die ersten Halbleiterlaser funktionierten nur bei sehr tiefen Temperaturen und mit kurzen Strompulsen, weil die Elektronen und die Lichtteilchen sich zu stark verteilten. Kroemer schlug vor, eine dünne Schicht eines Halbleiters mit kleiner Bandlücke zwischen zwei Schichten mit größerer Bandlücke einzubetten. Diese Doppelheterostruktur sollte die Ladungsträger in der mittleren Schicht wie in einer Falle einschließen, sodass sie dort effizient Licht erzeugen. Unabhängig davon kam der sowjetische Physiker Schores Alfjorow in Leningrad zu einem ähnlichen Konzept.
Kroemers Arbeit wurde von der Fachzeitschrift Applied Physics Letters abgelehnt und erschien schließlich in den Proceedings of the IEEE. Seine Arbeitgeber zeigten wenig Interesse, die Idee weiterzuverfolgen, weil man keine Anwendung sah. Es dauerte bis 1970, bis Gruppen in der Sowjetunion und in den USA Halbleiterlaser bauten, die bei Raumtemperatur dauerhaft arbeiteten. Sie beruhten auf dem Prinzip der Doppelheterostruktur.
Der Nobelpreis 2000
Die Akademie teilte den Nobelpreis für Physik 2000 auf. Eine Hälfte erhielt Jack Kilby für seinen Anteil an der Erfindung des integrierten Schaltkreises. Die andere Hälfte teilten sich Schores Alfjorow und Herbert Kroemer, sinngemäß für die Entwicklung von Halbleiter-Heterostrukturen, die in der Hochgeschwindigkeits- und Optoelektronik verwendet werden. Der Preis würdigte damit Grundlagen der Informationstechnik, die den Alltag von Milliarden Menschen prägen.
Warum Licht aus Halbleitern so wichtig ist
Ein Halbleiterlaser ist kaum größer als ein Sandkorn. Er wandelt elektrischen Strom direkt in Laserlicht um und lässt sich millionenfach in der Sekunde ein- und ausschalten. Genau diese Eigenschaft macht ihn zum idealen Sender für Glasfaserleitungen, über die heute der größte Teil des weltweiten Datenverkehrs läuft. Auch Leuchtdioden, die in Lampen und Bildschirmen stecken, beruhen auf Heterostrukturen, in denen Ladungsträger in dünnen Schichten eingeschlossen werden. Ohne den Einschluss in solchen Schichten wären diese Bauteile weit weniger effizient und würden zu viel Wärme erzeugen.
Kroemers Lemma
Die Erfahrung mit dem Doppelheterostrukturlaser prägte Kroemers Haltung zur Forschungspolitik. Er formulierte daraus einen Grundsatz, der als Kroemers Lemma der neuen Technik bekannt wurde: Die wichtigsten Anwendungen einer wirklich neuen Technik ergeben sich nicht aus bestehenden Anwendungen, sondern werden durch die neue Technik erst geschaffen. Wer, wie seine damaligen Vorgesetzten, eine neue Idee danach beurteile, ob sie für bekannte Zwecke nützlich sei, werde ihre Bedeutung fast immer unterschätzen. Niemand habe 1963 die CD, das Glasfaserkabel oder den Laserdrucker vorhersehen können. Kroemer warnte deshalb davor, Grundlagenforschung zu eng an kurzfristigen Nutzen zu binden.
Weitere Beiträge
Kroemer beschäftigte sich auch mit dem sogenannten Gunn-Effekt, bei dem in bestimmten Halbleitern spontane Stromschwingungen bei sehr hohen Frequenzen auftreten. Er lieferte eine theoretische Erklärung des Effekts, der in Mikrowellenquellen genutzt wird. In Santa Barbara wandte er sich verstärkt dem Experiment zu. Er nutzte die Molekularstrahlepitaxie, ein Verfahren, mit dem sich Halbleiterkristalle Atomlage für Atomlage aufbauen lassen, und untersuchte Kombinationen neuer Materialien, darunter Strukturen, in denen Halbleiter mit Supraleitern verbunden werden.
Als Hochschullehrer verfasste er ein Lehrbuch über Quantenmechanik für Ingenieure und Materialwissenschaftler sowie gemeinsam mit Charles Kittel eine Einführung in die Thermodynamik. Studierende schätzten seine Fähigkeit, komplizierte Zusammenhänge mit einfachen Bildern zu erklären, etwa mit Energielandschaften, durch die Elektronen wie Kugeln rollen.
Kritik und Einordnung
Die Teilung des Preises mit Alfjorow galt allgemein als angemessen, da beide unabhängig voneinander zu ähnlichen Ideen gekommen waren und Alfjorows Gruppe in Leningrad die ersten funktionsfähigen Laser bei Raumtemperatur baute. Diskutiert wurde eher, ob weitere Forscher, die an der experimentellen Umsetzung in den USA beteiligt waren, etwa bei Bell Labs, ebenfalls eine Würdigung verdient hätten. Bemerkenswert ist, dass zwei der drei Preisträger des Jahres eher als Ingenieure denn als Physiker im klassischen Sinn galten. Der Preis verdeutlichte damit, dass die Akademie auch technische Durchbrüche würdigt, sofern sie auf neuer Physik beruhen.
Späte Jahre
Kroemer blieb über Jahrzehnte in Santa Barbara aktiv, auch nach seiner Emeritierung. Er ermutigte junge Forschende immer wieder, sich nicht von der Frage nach dem unmittelbaren Nutzen ihrer Arbeit abschrecken zu lassen. Er starb im Frühjahr 2024 in Kalifornien im Alter von 95 Jahren. Sein Werk ist in fast jedem elektronischen Gerät enthalten, das Licht erzeugt oder Signale bei hohen Frequenzen verarbeitet, vom Laserpointer bis zur Basisstation eines Mobilfunknetzes.
Stand: 29.10.2026
Köpfe: George A. Olah
Viele chemische Reaktionen verlaufen über Zwischenstufen, die so kurzlebig sind, dass man sie lange nur erschließen, aber nicht beobachten konnte. Zu den wichtigsten gehören die Carbokationen: Kohlenstoffverbindungen, denen ein Elektron fehlt und die deshalb positiv geladen und äußerst reaktionsfreudig sind. Der in Budapest geborene Chemiker George Andrew Olah fand einen Weg, diese Teilchen zu stabilisieren und in Ruhe zu untersuchen. Dazu nutzte er extrem starke Säuren, sogenannte Supersäuren. 1994 erhielt er als alleiniger Preisträger den Nobelpreis für Chemie, „für seinen Beitrag zur Chemie der Carbokationen“.
Jugend in Budapest
George Olah wurde am 22. Mai 1927 in Budapest als Oláh György geboren. Sein Vater war Rechtsanwalt. Er besuchte ein von Piaristen geführtes Gymnasium, an dem humanistische Bildung im Vordergrund stand; Latein und Geschichte interessierten ihn zunächst mehr als Naturwissenschaften. Die Jahre des Zweiten Weltkriegs und die Belagerung Budapests 1944 und 1945 überstand er unter schwierigen Bedingungen. Nach Kriegsende begann er an der Technischen Universität Budapest Chemie zu studieren und promovierte 1949 in organischer Chemie bei Géza Zemplén.
Danach lehrte und forschte Olah an der Technischen Universität und baute ab 1954 am Zentralen Chemischen Forschungsinstitut der Ungarischen Akademie der Wissenschaften eine eigene Arbeitsgruppe auf. Schon dort beschäftigte er sich mit Fluorverbindungen und mit der sogenannten Friedel-Crafts-Chemie, einer Gruppe von Reaktionen, bei denen Kohlenstoffgruppen mithilfe von Katalysatoren an aromatische Ringe gehängt werden.
Flucht und Neubeginn in Nordamerika
Nach der Niederschlagung des ungarischen Volksaufstands im Herbst 1956 verließ Olah mit seiner Frau Judith und dem kleinen Sohn das Land. Über Großbritannien gelangte die Familie nach Kanada. Dort fand Olah eine Stelle bei der Dow Chemical Company in Sarnia in der Provinz Ontario. Die Industrie bot ihm ungewöhnliche Freiheiten: Er durfte neben der angewandten Arbeit auch Grundlagenforschung betreiben. In dieser Zeit legte er die Grundlagen für seine späteren Erfolge.
1965 wechselte Olah in die Wissenschaft und ging an die Western Reserve University in Cleveland im Bundesstaat Ohio, die später zur Case Western Reserve University wurde. 1977 folgte er einem Ruf an die University of Southern California in Los Angeles. Dort gründete er das Loker Hydrocarbon Research Institute, das er über Jahrzehnte leitete. Die Vereinigten Staaten blieben fortan seine wissenschaftliche Heimat.
Was Carbokationen sind
Kohlenstoff bildet normalerweise vier Bindungen. In einem Carbokation sind es nur drei, und das Kohlenstoffatom trägt eine positive Ladung. Schon in den 1920er Jahren hatte der deutsche Chemiker Hans Meerwein vermutet, dass solche Teilchen bei vielen Reaktionen als Zwischenstufe auftreten. Doch sie existieren unter normalen Bedingungen nur für winzige Bruchteile von Sekunden, weil sie sofort mit anderen Molekülen reagieren. Ihre Existenz blieb deshalb lange eine plausible, aber unbewiesene Annahme.
Das ist mehr als eine akademische Frage. Carbokationen spielen eine Rolle in der Erdölverarbeitung, etwa wenn Kohlenwasserstoffe umgebaut werden, um klopffestes Benzin zu gewinnen, und bei der Herstellung vieler Kunststoffe. Wer ihre Eigenschaften kennt, kann solche Prozesse besser verstehen und steuern.
Supersäuren und magische Säure
Olahs Durchbruch bestand darin, Carbokationen in einer Umgebung zu erzeugen, in der sie keinen Reaktionspartner finden. Dazu verwendete er Supersäuren, also Säuren, die um ein Vielfaches stärker sind als konzentrierte Schwefelsäure. Eine bekannte Mischung besteht aus Fluorsulfonsäure und Antimonpentafluorid. In ihr gibt es praktisch nichts, was das empfindliche Carbokation angreifen könnte. Die Teilchen bleiben bei tiefen Temperaturen lange genug erhalten, um mit spektroskopischen Methoden untersucht zu werden.
Die Mischung erhielt Mitte der 1960er Jahre den Spitznamen magische Säure. Der Legende nach legte ein Mitarbeiter in Olahs Labor in Cleveland bei einer Weihnachtsfeier ein Stück einer Kerze in die Säure, und das Wachs löste sich auf. Die Untersuchung zeigte, dass die Säure sogar die eigentlich sehr reaktionsträgen Kohlenwasserstoffe des Wachses angegriffen hatte. Später wurde Magic Acid als Handelsname geschützt.
Mit der Kernspinresonanzspektroskopie, einer Methode, die über die magnetischen Eigenschaften von Atomkernen Auskunft über den Aufbau von Molekülen gibt, konnten Olah und seine Mitarbeiter die Carbokationen direkt nachweisen und ihre Struktur bestimmen. Er zeigte unter anderem, dass das tert-Butyl-Kation in Supersäure stabil existiert.
Um die Stärke solcher Säuren einzuordnen, hilft ein Vergleich. Konzentrierte Schwefelsäure gilt im Alltag als äußerst aggressiv. Supersäuren übertreffen sie in ihrer Fähigkeit, Protonen abzugeben, je nach Zusammensetzung um viele Größenordnungen. Der Umgang mit ihnen erfordert deshalb besondere Gefäße und Vorsichtsmaßnahmen. Für Olah waren sie jedoch kein Selbstzweck, sondern ein Werkzeug: Je stärker die Säure, desto weniger kann ihr Gegenstück, das negativ geladene Ion, das empfindliche Carbokation angreifen.
Fünf Bindungen am Kohlenstoff
Olahs Experimente brachten eine weitere Überraschung. Supersäuren können sogar Methan, den einfachsten Kohlenwasserstoff, ein zusätzliches Proton aufzwingen. Dabei entsteht ein Teilchen, in dem das Kohlenstoffatom mit fünf Wasserstoffatomen verbunden ist. Das widerspricht scheinbar der Schulregel, dass Kohlenstoff höchstens vier Bindungen eingeht. Die Erklärung liegt in sogenannten Drei-Zentren-Zwei-Elektronen-Bindungen, bei denen sich zwei Elektronen auf drei Atome verteilen.
Olah führte für solche Teilchen den Begriff Carboniumionen ein und unterschied sie von den klassischen Carbeniumionen mit drei Bindungen. Diese Arbeiten trugen auch zur Klärung des Streits um nichtklassische Carbokationen bei, den er unter anderem mit Herbert C. Brown führte. Olahs Messungen am sogenannten Norbornyl-Kation sprachen für eine nichtklassische, verbrückte Struktur.
Von Kohlenwasserstoffen zum Methanol
Olahs Forschung hatte auch praktische Folgen. Die Erkenntnisse über Carbokationen halfen, Verfahren zur Umwandlung von Kohlenwasserstoffen zu verbessern, etwa zur Herstellung von Treibstoffen mit hoher Oktanzahl. In seinen späteren Jahren widmete er sich zusammen mit seinem Kollegen G. K. Surya Prakash einer Vision, die er die Methanolwirtschaft nannte. Methanol, ein einfacher Alkohol, könnte demnach als Energiespeicher und Rohstoff dienen und aus Kohlendioxid und Wasserstoff hergestellt werden. Olah sah darin einen Weg, die Abhängigkeit von Erdöl zu verringern und Kohlendioxid wiederzuverwerten. Er veröffentlichte dazu gemeinsam mit Koautoren ein Buch, das unter dem Titel „Beyond Oil and Gas: The Methanol Economy“ erschien.
Der Nobelpreis 1994
Die Schwedische Akademie würdigte 1994 Olahs Lebenswerk zu den Carbokationen. Sie hob hervor, dass seine Methoden es ermöglicht hatten, diese Zwischenstufen nicht nur nachzuweisen, sondern ihre Eigenschaften systematisch zu untersuchen. Damit veränderte er die Art, wie Chemiker über Reaktionsmechanismen nachdenken. Seine Ergebnisse sind heute fester Bestandteil der Lehrbücher.
Lebensende und Vermächtnis
Olah war seit 1949 mit Judith Agnes Lengyel verheiratet, die ebenfalls Chemikerin war und mit ihm zusammenarbeitete. Das Paar hatte zwei Söhne. Er war ein außerordentlich produktiver Forscher, veröffentlichte über tausend wissenschaftliche Arbeiten und erhielt zahlreiche Auszeichnungen, darunter die Priestley-Medaille der American Chemical Society. Seine Heimat Ungarn ehrte ihn ebenfalls, und er blieb mit der ungarischen Wissenschaft verbunden.
George A. Olah starb am 8. März 2017 in Beverly Hills in Kalifornien im Alter von 89 Jahren. Er hinterließ ein Arbeitsgebiet, das er weitgehend selbst begründet hatte, und eine Idee für die Energieversorgung, die in der Debatte über klimafreundliche Kraftstoffe bis heute aufgegriffen wird. Dass man flüchtige Zwischenstufen sichtbar machen kann, wenn man ihnen eine passende Umgebung bietet, gehört zu den bleibenden Lehren seiner Forschung.
Stand: 29.10.2026
Köpfe: Johannes Diderik van der Waals
Johannes Diderik van der Waals fand eine Gleichung, die erklärt, warum Gase sich unter Druck in Flüssigkeiten verwandeln, und warum dafür winzige Anziehungskräfte zwischen Molekülen verantwortlich sind. Geboren am 23. November 1837 in Leiden, gestorben am 8. März 1923 in Amsterdam, erhielt der niederländische Physiker 1910 allein den Nobelpreis für Physik. Die Begründung lautete sinngemäß: für seine Arbeiten über die Zustandsgleichung der Gase und Flüssigkeiten. Die nach ihm benannten Van-der-Waals-Kräfte erklären bis heute zahlreiche Phänomene, vom Verhalten realer Gase über das Aneinanderhaften von Molekülen bis zur Fähigkeit eines Geckos, an einer Glasscheibe hinaufzulaufen.
Ein Umweg zur Wissenschaft
Van der Waals war das älteste von zehn Kindern eines Zimmermanns in Leiden. Wie für Kinder aus einfachen Verhältnissen üblich, besuchte er keine höhere Schule, die auf ein Universitätsstudium vorbereitete. Er wurde Lehrer an einer Volksschule und bildete sich in seiner Freizeit weiter. Ab 1862 besuchte er als Gasthörer Vorlesungen in Mathematik, Physik und Astronomie an der Universität Leiden. Ein regulärer Abschluss blieb ihm zunächst verwehrt, weil er kein Latein und Griechisch gelernt hatte, was damals Voraussetzung für die Promotion war.
Er arbeitete weiter als Lehrer und wurde 1866 Lehrer an einer höheren Bürgerschule in Den Haag, später auch deren Direktor. Erst eine Gesetzesänderung, die naturwissenschaftliche Studiengänge von den alten Sprachen befreite, öffnete ihm den Weg. 1873 promovierte er in Leiden, bereits 35 Jahre alt, mit einer Arbeit über die Kontinuität des gasförmigen und flüssigen Zustands.
Das Problem der idealen Gase
Im 19. Jahrhundert beschrieb man Gase mit einem einfachen Gesetz, das Druck, Volumen und Temperatur verbindet. Es gilt für ein sogenanntes ideales Gas, in dem die Teilchen punktförmig sind und sich gegenseitig nicht beeinflussen. Für Luft bei Zimmertemperatur funktioniert dieses Gesetz recht gut. Bei hohem Druck oder niedriger Temperatur weichen echte Gase jedoch deutlich ab. Vor allem kann das ideale Gasgesetz nicht erklären, warum ein Gas überhaupt flüssig wird. Ein ideales Gas lässt sich beliebig zusammendrücken, ohne jemals zu kondensieren.
Kurz vor van der Waals hatte der irische Chemiker Thomas Andrews mit Kohlendioxid experimentiert und eine wichtige Entdeckung gemacht. Oberhalb einer bestimmten Temperatur, der kritischen Temperatur, lässt sich das Gas durch noch so hohen Druck nicht verflüssigen. Unterhalb dieser Temperatur dagegen wird es bei ausreichendem Druck flüssig. Der Übergang zwischen Gas und Flüssigkeit schien also nicht grundsätzlich, sondern eine Frage der Bedingungen zu sein.
Die Zustandsgleichung
Van der Waals ging von der damals noch umstrittenen Vorstellung aus, dass Gase und Flüssigkeiten aus Molekülen bestehen. Er korrigierte das ideale Gasgesetz an zwei Stellen. Erstens nehmen Moleküle selbst einen gewissen Raum ein; das tatsächlich verfügbare Volumen ist also kleiner als das Volumen des Behälters. Zweitens ziehen sich Moleküle gegenseitig schwach an. Diese Anziehung verringert den Druck, den das Gas auf die Wände ausübt, weil die Moleküle am Rand etwas nach innen gezogen werden.
Beide Korrekturen fasste er in einer Gleichung mit zwei Stoffkonstanten zusammen, die meist mit a und b bezeichnet werden. Die Konstante a beschreibt die Stärke der Anziehung, die Konstante b das Eigenvolumen der Moleküle. Diese scheinbar kleine Änderung hatte große Folgen. Die neue Gleichung sagt voraus, dass ein Gas unterhalb einer kritischen Temperatur bei Kompression in eine Flüssigkeit übergeht, oberhalb aber nicht. Sie beschreibt also Gas und Flüssigkeit mit einer einzigen Formel und erklärt den kritischen Punkt. Für eine erste Theorie stimmte sie überraschend gut mit Messungen überein.
James Clerk Maxwell, einer der bedeutendsten Physiker seiner Zeit, besprach die Doktorarbeit in der Zeitschrift Nature und würdigte sie. Für einen unbekannten Lehrer aus den Niederlanden war das ein großer Erfolg. Die Arbeit wurde ins Deutsche, Englische und Französische übersetzt.
Professor in Amsterdam
1877 wurde van der Waals der erste Professor für Physik an der neu gegründeten Universität Amsterdam. Dort blieb er bis zu seiner Emeritierung 1908. 1880 formulierte er das Gesetz der korrespondierenden Zustände. Es besagt, dass sich alle Gase sehr ähnlich verhalten, wenn man Druck, Volumen und Temperatur jeweils auf die Werte am kritischen Punkt bezieht. Kennt man also den kritischen Punkt eines Stoffs, kann man sein Verhalten unter anderen Bedingungen abschätzen. Später entwickelte er eine Theorie für Gemische aus zwei Stoffen und eine Theorie der Kapillarität, die erklärt, wie die Oberfläche einer Flüssigkeit beschaffen ist.
Der Weg zum flüssigen Helium
Van der Waals‘ Arbeiten hatten unmittelbare Folgen für die Tieftemperaturphysik. Wer ein Gas verflüssigen will, muss wissen, wie weit es abgekühlt werden muss. Heike Kamerlingh Onnes in Leiden nutzte das Gesetz der korrespondierenden Zustände, um seine Experimente zu planen. 1908 gelang ihm erstmals die Verflüssigung von Helium. Kamerlingh Onnes betonte selbst, wie stark ihn die Theorie seines Landsmanns geleitet hatte. Er erhielt 1913 ebenfalls den Physiknobelpreis.
Van-der-Waals-Kräfte im Alltag
Die schwachen Anziehungskräfte zwischen Molekülen tragen heute den Namen van der Waals. Ihre genaue Ursache wurde erst später mit der Quantenmechanik verstanden. Sie entstehen, weil sich die Elektronenwolken von Atomen und Molekülen ständig leicht verschieben und dabei kurzzeitige elektrische Pole bilden, die sich gegenseitig anziehen. Einzeln sind diese Kräfte sehr schwach, in großer Zahl aber erstaunlich wirksam. Sie halten Schichten von Graphit zusammen, sorgen dafür, dass sich Eiweiße falten, und spielen bei Klebstoffen eine Rolle. Ein Gecko haftet an glatten Wänden mithilfe von Millionen feinster Härchen an seinen Füßen, die jeweils über solche Kräfte mit der Oberfläche wechselwirken.
Warum die Gleichung bis heute gelehrt wird
Inzwischen gibt es weit genauere Zustandsgleichungen, die Ingenieure etwa bei der Auslegung von Kältemaschinen, Erdgasleitungen oder chemischen Anlagen verwenden. Viele davon sind jedoch Weiterentwicklungen des Ansatzes von van der Waals und beruhen auf derselben Grundidee mit Eigenvolumen und Anziehung. In Physik- und Chemievorlesungen ist seine Gleichung oft das erste Beispiel dafür, wie man ein idealisiertes Modell schrittweise an die Wirklichkeit anpasst. Zudem zeigt sie anschaulich, wie ein Phasenübergang zustande kommt, ein Thema, das die Physik bis heute beschäftigt.
Der Nobelpreis 1910
1910 erhielt van der Waals den Nobelpreis für Physik, damals 72 Jahre alt. Er war nach Hendrik Antoon Lorentz und Pieter Zeeman der dritte Niederländer, der diese Auszeichnung bekam. In seiner Nobelrede betonte er, dass er stets von der Realität der Moleküle überzeugt gewesen sei, obwohl viele Zeitgenossen sie noch als bloße Rechenhilfe betrachteten.
Privates und späte Jahre
Van der Waals heiratete 1865 Anna Magdalena Smit, die bereits 1881 starb. Er heiratete nicht wieder und zog seine Kinder allein groß. Seine Tochter Jacqueline wurde Dichterin, sein Sohn Johannes Diderik der Jüngere wurde ebenfalls Physikprofessor in Amsterdam. Der Vater lebte zurückgezogen und galt als bescheiden und ernst. Er starb am 8. März 1923 in Amsterdam.
Einordnung
Van der Waals zeigte, dass eine kluge Korrektur eines einfachen Gesetzes zu tiefen Einsichten führen kann. Seine Gleichung ist nicht exakt, doch sie erfasst das Wesentliche: Moleküle haben eine Größe und ziehen einander an. Aus dieser Erkenntnis entstanden die Theorie der Phasenübergänge, die Tieftemperaturphysik und ein Verständnis von Kräften, die in Chemie und Biologie allgegenwärtig sind.
Stand: 29.10.2026