K. Alex Müller hat unser Denken über Elektrizität verändert. Er starb am 9. Januar 2023 im Alter von 95 Jahren in Zürich. Der 1927 in Basel geborene Schweizer Physiker beschäftigte sich nicht nur mit der Materie. Er zwang es, sich anders zu verhalten.
Er teilte sich 1987 den Nobelpreis für Physik mit J. Georg Bednorz. Ihre Leistung war spezifisch. Sie fanden Supraleitung in bestimmten Substanzen bei höheren Temperaturen, als irgendjemand für möglich gehalten hätte.
Vor Müller schienen die Grenzen der Physik festgelegt zu sein. Die höchste Übergangstemperatur – der Punkt, an dem ein Material der Elektrizität nicht mehr standhält – lag bei etwa 23 Kelvin. Das sind -250 Grad Celsius. Oder -418 Grad Fahrenheit. Es ist kalt genug, um Stickstoff sofort einzufrieren.
Müller hatte die Qualifikation, diese Obergrenze in Frage zu stellen. Er promovierte 1958 an der Eidgenössischen Technischen Hochschule. 1963 war er am IBM Forschungslabor Zürich. Dort leitete er schließlich die Physikabteilung. 1982 wurde er IBM Fellow.
Er spezialisierte sich auf keramische Verbindungen, sogenannte Oxide.
Die Suche nach höheren Übergangstemperaturen
Anfang der 1980er Jahre begann Müller nach einer Möglichkeit zu suchen, die 23-km-Marke zu durchbrechen. Er wollte Stoffe, die Strom ohne Widerstand leiten. Nicht nahe dem absoluten Nullpunkt. Bei höheren Temperaturen.
Es erforderte einen anderen Ansatz.
Müller rekrutierte Bednorz 1983. Ihr Ziel war systematisch. Sie würden verschiedene Oxide testen. Jüngste Studien hatten darauf hingewiesen, dass diese Materialien geeignet sein könnten. Sie folgten der Menge nicht. Sie suchten dort, wo andere abgewiesen hatten.
Die Ergebnisse kamen 1986.
Müller und Bednorz gelang dies mit einem speziellen Barium-Lanthan-Kupfer-Oxid. Supraleitung erreichten sie bei 35 K. Das sind -238 Grad Celsius. Es war nur 12 Kelvin höher als der bisherige Rekord.
Es klingt klein. Es war riesig.
Warum Hochtemperatursupraleitung wichtig ist
Diese Entdeckung löste einen globalen Wandel aus. Überall begannen Wissenschaftler, mit Oxiden zu experimentieren. Sie jagten nicht länger unmöglichen Träumen nach. Sie waren auf der Suche nach einer neuen Realität.
Innerhalb eines Jahres näherten sich die Übergangstemperaturen 100 K. Das sind -173 Grad Celsius. Der Sprung von 23 K auf 100 K machte praktische Anwendungen denkbar.
Bedenken Sie die wirtschaftlichen Auswirkungen dieser Verschiebung. Supraleitung ermöglicht die Erzeugung und Übertragung elektrischer Energie ohne Energieverlust. Vor Müller und Bednorz war dies eine Laborkuriosität. Nach ihrer Entdeckung wurde daraus ein greifbares Ziel.
Die intensive Forschungswelle, die sie starteten, brachte nicht nur Papiere hervor. Es wurde die Aussicht auf ein Netz geweckt, das keine Energie verschwendet. Eine Leistung mit bedeutenden wirtschaftlichen Auswirkungen.
Wir sind immer noch auf Materialien angewiesen, die Energie in Form von Wärme verlieren. Die Arbeit dieser beiden Männer zeigte den Weg. Die Temperaturdecke ist keine Wand. Es ist eine Tür.
