Arno Allan Penzias ist ein deutsch-amerikanischer Astrophysiker, der 1978 zusammen mit Robert Wilson den Nobelpreis für Physik erhielt. Die beiden Wissenschaftler entdeckten eine gleichmäßige Mikrowellenstrahlung, die auf die verbleibende thermische Energie in der gesamten Metagalaxie hinwies. Nach Ansicht der Forscher stammt diese Strahlung vom Urknall, durch den das Universum geschaffen wurde. Die Entdeckung bestätigte die Urknalltheorie, wonach das Universum aus einem unendlich heißen und dichten Punkt entstand, einer Singularität, die plötzlich „explodierte“, sich ausdehnte und dehnte. Mehr über den Münchner Innovator und seinen Beitrag zur Wissenschaft auf imunich.eu.
Ein gezwungener Emigrant
Arno Allan Penzias wurde am 26. April 1933 in München in eine Familie von Lederwarenhändlern geboren. Seine Großeltern waren von Polen nach München eingewandert, wurden aber später zeitweise in ihr Heimatland abgeschoben. Schon in jungen Jahren begann der Junge zu verstehen, dass es schlimme Dinge gibt, die seine Eltern nur deshalb nicht kontrollieren konnten, weil sie Juden waren. Die einzige Rettung für solche Familien war, über den Ozean zu fliehen.
Im Alter von sechs Jahren wurden Arno und sein Bruder Günther zu den 10.000 jüdischen Kindern, die im Rahmen des Kindertransports – einer Rettungsaktion für Kinder aus dem von den Nazis besetzten Gebiet vor dem Zweiten Weltkrieg – nach Großbritannien evakuiert wurden.
Penzias‘ Vater kam fast gleichzeitig mit den Kindern nach Großbritannien, doch die Jungen sahen ihn nicht, da er interniert – also zwangsfestgehalten und in ein spezielles Lager gebracht wurde. Die Mutter der Jungen erhielt die Erlaubnis zur Ausreise nach Großbritannien etwa einen Monat später (nur wenige Wochen vor Kriegsbeginn).
Ende Dezember 1939 fuhr die Familie Penzias nach Amerika. Die Tickets für den Liner hatte Arnos Vater bereits in Deutschland gekauft. Interessanterweise wurden an Bord Abendhüte und Luftballons zur Feier von Weihnachten und Neujahr ausgegeben. 1940 ließ sich die Familie in den USA in New York nieder. 1946 wurde Arno amerikanischer Staatsbürger.
Ausbildung und Militärdienst
Penzias besuchte die Brooklyn Technical High School. Die Eltern arbeiteten als Hausmeister in einem Mehrfamilienhaus und wohnten in einer kostenlosen Kellerwohnung. Nach einiger Zeit arbeitete seine Mutter als Näherin in einer Bekleidungsfabrik und sein Vater als Tischler, bevor er eine Stelle bei einer Versicherungsgesellschaft erhielt und Präsident der örtlichen Gewerkschaftsorganisation wurde.
Nach der Schule begann Arno ein Chemiestudium am City College of New York, wechselte jedoch bald zur Physik und wurde bester Student seiner Klasse. Zwei Jahre lang diente er als Radaroffizier im Nachrichtendienst der US-Armee.
Nach Schulabschluss, Heirat und zwei Jahren Militärdienst bewarb sich Penzias im Herbst 1956 an der Columbia University in New York. Die Armeerfahrung half ihm, eine Stelle als Assistent am Columbia Radiation Laboratory zu bekommen, wo er Mikrowellenphysik studierte. Während seiner Abschlussarbeit wurde er von Charles Townes, dem amerikanischen Physiker und Erfinder des Masers – eines quantenmechanischen Generators, der kohärente Radiowellen im Zentimeter- oder Millimeterbereich aussendet – betreut. Für seine Abschlussarbeit baute Penzias einen Maser-Verstärker für ein radioastronomisches Experiment.
1956 trat der Münchner in die Graduiertenschule der Columbia University ein. Nach Abschluss seiner Doktorarbeit 1961 erhielt er eine Anstellung bei Bell Laboratories, einem Forschungszentrum für Telekommunikations-, Elektronik- und Computersysteme, wo er die nächsten 37 Jahre arbeitete. 1962 erlangte er den Doktortitel in Physik.
Eine große Entdeckung
In den 1960er Jahren arbeiteten Penzias und Robert Wilson bei Bell Laboratories in Holmdel, New Jersey, an der Überwachung der Radiostrahlung eines Gaskomplexes, der die Milchstraße umgibt. Bis 1964 nutzten sie die empfindlichste verfügbare radioastronomische Antenne für ihre Forschungen in den Bereichen Radioastronomie und Satellitenkommunikation.
1965 bauten die Forscher einen Radioempfänger und maßen eine höhere als erwartete Temperatur. Anfangs dachten sie, die Anomalie sei auf Tauben und deren Kot zurückzuführen, doch die Anomalie blieb bestehen, selbst nachdem alles gereinigt worden war. Die Wissenschaftler stellten auch fest, dass ein schwaches Signal den gesamten Raum durchdrang, und beschlossen, das Rauschen zu untersuchen. Sie schlossen systematisch alle möglichen Störquellen aus und erkannten, dass die Quelle das Universum selbst war.
Zur gleichen Zeit versuchte ein Team der Princeton University unter der Leitung von Robert Henry Dicke Beweise für die kosmische Mikrowellen-Hintergrundstrahlung zu finden und erkannte, dass Penzias und Wilson genau darauf gestoßen waren. Beide Gruppen veröffentlichten 1965 ihre Artikel im Astrophysical Journal. Dies war ein Durchbruch im Verständnis des Ursprungs des Universums, für den Penzias und Wilson 1978 den Nobelpreis für Physik erhielten.
Weitere Karriere
1976 wurde Penzias Direktor des Radio Research Laboratory, einem Zusammenschluss von Wissenschaftlern und Ingenieuren, die sich mit verschiedenen Forschungsbereichen, vor allem dem Verständnis von Funkwellen, befassten. Gleichzeitig setzte der Münchner seine eigene Forschung in der Radioastronomie fort, wobei er einen Radioteleskop mit Millimeterwellen nutzte.
Anfang 1979 nahmen Penzias‘ Managementaufgaben erneut zu, als er gebeten wurde, die Kommunikationsforschungsabteilung von Bell Laboratories zu leiten. Gleichzeitig setzte er seine eigene Forschung fort, verfolgte die Auswirkungen der nuklearen Verarbeitungen in der Galaxie durch die Untersuchung interstellarer Isotope und untersuchte die Verteilung von Molekülwolken im interstellaren Raum.
Von 1981 bis 1995 war der Münchner als Vizepräsident für Forschung und von 1995 bis 1998 als Vizepräsident und Chief Scientist bei Bell Laboratories tätig. 1989 veröffentlichte der Wissenschaftler das Buch Ideas and Information, in dem er Computer als hervorragendes Werkzeug für Menschen, jedoch als schlechtes Vorbild für die Nachahmung menschlicher Intelligenz durch Maschinen beschrieb.
Umzug ins Silicon Valley
Ende der 1990er Jahre tat der Physiker etwas, das alle – auch ihn selbst – überraschte. Er beschloss, einen völlig neuen Weg einzuschlagen und wechselte von der weltweit größten unternehmenseigenen Forschungsorganisation ins Silicon Valley in Kalifornien – das Zentrum für Start-ups.
Der Wissenschaftler nahm aktiv an verschiedenen Präsentationen von neu gegründeten Unternehmen für Risikokapitalgeber teil. Penzias bot zahlreichen amerikanischen Unternehmern Lösungen an, um ihre Geschäfte rentabel zu machen. Mit der Zeit nahm die Zahl solcher Sitzungen zu, und einige Unternehmer luden ihn ein, direkt an ihren Unternehmen teilzunehmen – meist als Vorstandsmitglied oder Mitglied des technischen Beratungsausschusses.
Darüber hinaus arbeitete Penzias gelegentlich mit dem Investmentteam des amerikanischen Risikokapitalunternehmens New Enterprise Associates zusammen. In den frühen Jahren seiner Arbeit konzentrierte sich der Physiker auf Informations- und Kommunikationstechnologien.
Im April 2019 eröffnete die Nürnberger Astronomische Gesellschaft feierlich ein 3-Meter-Radioteleskop in der Nürnberger Sternwarte, das Arno Penzias gewidmet wurde.