Teilchenphysiker zwischen den Welten
Der pakistanische Physik-Nobelpreisträger Abdus Salam wurde vor 100 Jahren geboren.
Anne Hardy
Der Physik-Nobelpreisträger Abdus Salam war einer der Mitbegründer des Standardmodells der Teilchenphysik. Geboren in Britisch-Indien, studierte er in England und kehrte nach der Promotion nach Lahore zurück, das inzwischen in Pakistan lag. Vier Jahre später stand er vor einer schweren Entscheidung: Sollte er auswandern oder die Physik aufgeben?

Abdus Salam wurde am 29. Januar 1926 in dem kleinen Ort Jhang im Punjab geboren. Sein Vater war Lehrer an einer britischen Schule. Schon früh fiel der Junge durch ein außergewöhnliches Gedächtnis und glänzende Leistungen auf. Mit 14 Jahren erzielte Salam bei den Aufnahmeprüfungen für das Government College der Punjab University in Lahore Bestnoten. Als er in seinen Geburtsort zurückkehrte, empfingen ihn die Bewohner jubelnd auf den Straßen – ein Moment, der ihm deutlich machte, welche Erwartungen und Hoffnungen in ihn gesetzt wurden.
Ein Stipendium ermöglichte Salam das Studium in Lahore, wo er 1946 seinen Masterabschluss erwarb. Im selben Jahr erhielt er ein Stipendium für das St John’s College in Cambridge, England, und schloss 1949 mit einem „double first“ in Mathematik und Physik ab. Er war 23 Jahre alt. 1950 gewann er den renommierten Smith’s Prize der Universität Cambridge für herausragende Beiträge von Forschungs-Studierenden zur Physik. Seine 1951 veröffentlichte Dissertation zur Quantenelektrodynamik verschaffte ihm internationale Anerkennung.
Nach einem Postdoc-Aufenthalt am Institute for Advanced Study in Princeton kehrte er nach Pakistan zurück, wo seine Frau und die Kinder lebten. Um die Situation in seiner Heimat auszuloten, nahm er einen Lehrauftrag am Regierungs-College in Lahore an. Doch er war von den schlechten Forschungsbedingungen zunehmend frustriert. 1954, zwei Jahre nach seiner Rückkehr, verließ er seine Heimat und Familie erneut, um einen Lehrauftrag in Cambridge anzunehmen. Drei Jahre später erhielt er eine ordentliche Professur für Theoretische Physik am Imperial College London. In diesem Umfeld entstanden seine wichtigsten Beiträge zur modernen Teilchenphysik.
Schon in den 1950er Jahren beschäftige sich Salam mit einer möglichen Verletzung der Parität. „Er schlug vor, das Neutrino nicht als Dirac-Teilchen zu betrachten, sondern als Weyl-Fermion. In diesem Fall kann man neben der Paritätsverletzung auch verstehen, warum das Neutrino keine Masse besitzt“, erklärt Harald Fritzsch in seinem Nachruf auf Salam. Dieser Vorschlag sei der Beginn einer Entwicklung gewesen, die letztlich zur Aufstellung der Theorie der elektroschwachen Wechselwirkungen führte.
Salam wandte sich mit dieser Idee an Rudolf Peierls und Wolfgang Pauli (dem damals allgemein anerkannten „Gewissen“ der Physik), stieß aber auf Skepsis – Pauli kommentierte, er glaube nicht an einen „schwachen linkshändigen Gott“, und wettete darauf, dass Experimente symmetrische Resultate liefern würden. Die später bestätigte Paritätsverletzung in der schwachen Wechselwirkung sollte Pauli eines Besseren belehren.
Die Richtschnur für Salams Forschung war sein religiös inspiriertes Ideal einer ursprünglichen Einheit der Schöpfung. Sie fand ihre (vorläufige) physikalische Entsprechung in der Theorie der elektroschwachen Wechselwirkung. Diese beschreibt die elektromagnetische und die schwache Wechselwirkung als zwei Aspekte einer einzigen fundamentalen Kraft.
Eine Herausforderung bestand darin, dass die elektromagnetische Wechselwirkung eine prinzipiell unendliche Reichweite besitzt, während die schwache Wechselwirkung auf den Bereich des Atomkerns beschränkt ist. Das gemeinsame Gerüst sind Eichfeldtheorien. Um die kurze Reichweite der schwachen Wechselwirkung zu erklären, müssen die zugehörigen Eich-Bosonen massiv sein. Damit dann die Eichinvarianz der Theorie erhalten bleibt, benötigte man einen Mechanismus, der den Eich-Bosonen der schwachen Wechselwirkung in eichinvarianter Weise zu ihrer Masse verhalf. Die Lösung brachte der von Peter Higgs und anderen in den 1960er-Jahren postulierte Higgs-Mechanismus mit dem Higgs-Boson.
Salam erkannte früh, dass ein Higgs-Mechanismus den Bruch der elektroschwachen Symmetrie vermitteln und dabei masselose Photonen sowie massive W- und Z-Bosonen liefern würde. Die Existenz der massiven Eich-Bosonen wurde in den 1980er-Jahren am CERN experimentell bestätigt und bildet bis heute einen Eckpfeiler des Standardmodells der Teilchenphysik. Salam hat die Entdeckung des Higgs-Bosons nicht mehr erlebt.
1979 erhielt Abdus Salam zusammen mit Steven Weinberg und Sheldon Glashow den Nobelpreis für Physik. Zur Preisverleihung erschien er in der traditionellen pakistanischen Festtagskleidung mit Turban und Schnabelschuhen, und drückte damit Stolz auf seine Herkunft und die Verbundenheit mit seiner Heimat aus. Beim festlichen Bankett zitierte er in seiner Tischrede eine Sure aus dem Koran über das Wunder der Schöpfung und führte aus: „This in effect is the faith of all physicists; the deeper we seek, the more is our wonder excited, the more is the dazzlement for our gaze. I am saying this […] also for those in the Third World, who feel they have lost out in the pursuit of scientific knowledge, for lack of opportunity and resource.”
Salam prägte Generationen von Physikerinnen und Physikern als Lehrer und Mentor. Ehemalige Doktoranden wie Michael Duff und Ray Rivers erinnern sich an ihn als intuitiven, beinahe „magischen“ Ideengeber. In Gesprächen produzierte Salam oft ein ganzes Feuerwerk an Projektskizzen, sodass seine Doktoranden lernten, ihn erst aufzusuchen, wenn sie konkrete Ergebnisse hatten.
1964 gründete Abdus Salam das International Centre for Theoretical Physics (ICTP) in Triest – eine Institution, die bis heute weltweite Strahlkraft besitzt. Sein Sohn Ahmad betont, sein Vater habe das Zentrum nicht aus intellektuellen, sondern explizit aus humanitären Gründen geschaffen: Hochbegabte junge Forschende aus Schwellenländern sollten dort drei bis sechs Monate im Jahr in einem exzellenten Umfeld arbeiten und dann „aufgeladen“ in ihre Heimat zurückkehren.
Abdus Salam glaubte, dass die Menschen unterschiedlicher Herkunft, die am ICTP zusammenkommen, neue wissenschaftliche Perspektiven einbringen, die nicht zuletzt von ihren kulturellen Hintergründen geprägt sind. Er war ein tief religiöser Mensch und verstand seine Suche nach Einheit in der Physik als Teil einer umfassenderen spirituellen Perspektive. In Pakistan wurde er wegen seiner Zugehörigkeit zur Ahmadiyya-Gemeinschaft, einer religiösen Minderheit, zunehmend ausgegrenzt.
Diese Ablehnung ging so weit, dass seine Grabinschrift in Pakistan offiziell verändert und der Hinweis auf ihn als ersten muslimischen Nobelpreisträger entfernt wurde. Obwohl Salam zeitweise als persönlicher wissenschaftlicher Berater von Präsident Ayub Khan diente, ist seine Geschichte in Pakistan heute weitgehend vergessen. Der Dokumentarfilm Salam – The First ****** Nobel Laureate versucht inzwischen, sein Leben und Werk wieder stärker in Erinnerung zu rufen.
In seiner Nobelvorlesung beschrieb Salam die Wissenschaft als zweifache Suche: nach den „kleinsten Rädchen“ aus denen die Natur besteht und den Kräften, die sie antreiben. Die Größe von Eichfeldtheorien bestehe darin, diese beiden Suchen zu vereinheitlichen. Hundert Jahre nach seiner Geburt bleibt Salam damit nicht nur als einer der Architekten des Standardmodells präsent, sondern auch als jemand, der Einheit in der Physik und in der globalen Wissenschaftsgemeinschaft suchte.
Gordon Fraser, Salams Biograf, zeichnet das Bild eines Wissenschaftlers mit drei großen Zielen: fundamentale Entdeckungen zu machen, die Forschung in Schwellenländern zu fördern und das wissenschaftliche Niveau in islamischen Ländern anzuheben. Nur am dritten Ziel scheiterte er.
Abdus Salam starb am 21. November 1996 im Alter von 70 Jahren in Oxford an Parkinson. Er hinterließ seine zweite, britische Frau und den Sohn aus dieser Ehe.
Quellen und weitere Informationen
- Gordon Fraser, Cosmic Anger. Abdus Salam - the First Muslin Nobel Prize Winner. Oxford University Press, Oxford 2008
- Physik-Nobelpreis 1979 für Abdus Salam
- Harald Fritzsch, Nachruf auf Abdus Salam, Physikalische Blätter 53, 233 (1997) PDF
- Programm des ICTP zu Salams 100. Geburtstag
- Video: Abdus Salam - The Sad Story Of A Nobel Prize Winner Forgotten By His Country (YouTube)
- Video: A unifying force – Abdus Salam documentary by Imperial College London (YouTube)
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