Robert C. Richardson, ein Physiker, der den größten Teil seiner Karriere an der Cornell University verbrachte, starb am 19. Februar 2013 in Ithaca, New York. Richardson wurde am 26. Juni 1937 in Washington, D.C. geboren und ist vor allem dafür bekannt, dass er 1996 den Nobelpreis für Physik erhielt. Er gewann die Auszeichnung zusammen mit seinen Kollegen Douglas Osheroff und David Lee. Ihre Anerkennung erhielten sie für die Entdeckung der Superfluidität in Helium-3 (3He).
Richardson erwarb seinen Ph.D. 1966 erlangte er seinen Abschluss in Physik an der Duke University in Durham, North Carolina. Im folgenden Jahr, 1967, wechselte er an die Fakultät der Cornell University. Bis 1990 war er Direktor des Labors für Atom- und Festkörperphysik. Diese Position hatte er bis 1996 inne.
Der Durchbruch gelang 1972. Richardson und Lee waren leitende Forscher im Tieftemperaturlabor von Cornell. Sie untersuchten die Eigenschaften des Helium-3-Isotops. Dazu kühlten sie eine Probe auf wenige Tausendstel Grad des absoluten Nullpunkts ab, der bei −273 °C liegt. Während er den Innendruck der Probe überwachte, bemerkte der Doktorand Douglas Osheroff etwas Seltsames.
Der Druck zeigte kleine, unerwartete Sprünge.
„Wenn eine Flüssigkeit supraflüssig wird, verlieren ihre Atome ihre Zufälligkeit und können koordiniert fließen.“
Das Team fand schließlich heraus, was die Sprünge bedeuteten. Das Helium-3 hatte einen Phasenübergang in einen Zustand der Supraflüssigkeit durchlaufen. In diesem Zustand verhält sich die Flüssigkeit wie ein quantenmechanisches Wunder. Die Atome hören auf, sich zufällig zu bewegen. Sie beginnen koordiniert zu fließen.
Normale Flüssigkeiten haben innere Reibung. Superflüssiges Helium-3 nicht. Es fließt ohne Widerstand. Das ist nicht nur eine Kuriosität. Es ist ein Fenster in die Quantenwelt.
Warum ist das außerhalb eines Labors wichtig? Denn superflüssiges Helium-3 ermöglicht es Wissenschaftlern, quantenmechanische Effekte direkt zu untersuchen. Bisher konnten diese Effekte nur indirekt in unsichtbaren Teilchen wie Molekülen, Atomen und subatomaren Teilchen beobachtet werden. Hier erscheinen sie in einem makroskopischen System. Sie können es sehen. Sie können es messen. Es macht das Unsichtbare sichtbar.
Richardsons Arbeit veränderte unser Verständnis von Materie bei extremer Kälte. Es bleibt ein Eckpfeiler der Tieftemperaturphysik.
