Karl Ferdinand Braun
(*
6. Juni
1850
in
Fulda
; †
20. April
1918
in
New York
) war ein deutscher
Physiker
, Lehrer,
Elektrotechniker
und
Nobelpreistrager
(1909, gemeinsam mit
Guglielmo Marconi
), der in besonderem Maße daran mitwirkte, die von
Heinrich Hertz
1888 experimentell nachgewiesene
elektromagnetische Strahlung
nachrichtentechnisch nutzbar zu machen. Auch sehr bekannt wurde er durch die Erfindung der
Halbleiterdiode
, nachdem
Frederick Guthrie
einen anderen, auf Hitze basierenden
Gleichrichtereffekt
entdeckte.
Ferdinand Braun, 1909
Geburtshaus von Karl Ferdinand Braun, Fulda
Als sechstes von sieben Kindern des
kurhessischen
Gerichtsbeamten Konrad Braun besuchte Ferdinand das
Domgymnasium Fulda
.
[1]
Nach dem Abitur studierte er 1868/69
Mathematik
und
Naturwissenschaften
an der
Philipps-Universitat Marburg
. 1868/69 wurde er
Konkneipant
, am 6. Mai 1878
Corpsschleifentrager
der
Teutonia Marburg
.
[2]
[3]
Dem
Corps
gehorten auch seine Bruder
Philipp
und
Adolf
an. Sein altester Bruder war
Wunibald Braun
, der Mitgrunder der Firma
Hartmann & Braun
.
1869 ging Braun nach Berlin, wo er im Privatlabor von
Heinrich Gustav Magnus
arbeiten durfte, was als besondere Auszeichnung galt. Nach Magnus’ Tod im Fruhjahr 1870 setzte Braun seine Studien bei
Georg Hermann Quincke
fort. Uber
Saitenschwingungen
promovierte
er 1872 zum Doktor der Physik (
Dr. phil.
)
[4]
bei Quincke und folgte diesem als Assistent von 1872 bis 1874 an die
Universitat Wurzburg
.
[5]
Im Jahre 1885 heiratete Braun Amelie Buhler aus dem badischen Lahr; sie bekamen zwei Sohne und zwei Tochter.
Braun legte 1873 in
Marburg
das Staatsexamen fur Gymnasiallehrer ab und nahm im folgenden Jahr eine Anstellung als zweiter Lehrer fur Mathematik und Naturwissenschaften an der
Thomasschule
Leipzig
auf. Dort betrieb er nebenbei wissenschaftliche Untersuchungen der Schwingungs- und Stromleitung, wobei ihm die Entdeckung der
Halbleiter
-
Diode
gelang. Zu dieser außert er sich in den
Annalen der Physik und Chemie
von 1874: ?… bei einer großen Anzahl naturlicher und kunstlicher Schwefelmetalle … der Widerstand derselben verschieden war mit Richtung, Intensitat und Dauer des Stroms. Die Unterschiede betragen bis zu 30 % des ganzen Wertes“.
Dieser
Gleichrichtereffekt
an
Bleisulfidkristallen
widersprach dem
Ohmschen Gesetz
. Eine Erklarung fand Braun trotz intensiver Forschung nicht ? das gelang erst im 20. Jahrhundert nach der Entwicklung der
Quantenphysik
.
In Leipzig erschien 1876 sein einziges Buch: ?Der junge Mathematiker und Naturforscher ? Einfuhrung in die Geheimnisse der Zahl und Wunder der Rechenkunst“, das 2018 wiederaufgelegt wurde.
1877 wurde Braun zum außerordentlichen Professor fur
Theoretische Physik
in Marburg ernannt. Er ging 1880 nach Straßburg und erhielt 1883 eine ordentliche Professur fur
Physik
an der
Universitat Karlsruhe
. Hier entwickelte er 1884 das Elektrische
Pyrometer
. 1884 erhielt er einen Ruf der
Eberhard-Karls-Universitat Tubingen
und wirkte dort ab 1. April 1885 in leitender Funktion an der Grundung und dem Aufbau des Physikalischen Instituts mit. Hier beschrieb er 1887 auch das
Le Chatelier
-Braun-Prinzip (
Prinzip vom kleinsten Zwang
) und entwickelte das Braunsche
Elektrometer
. Kurz darauf erfolgte 1889 die erste Demonstration der
Braunschen Rohre
, die noch eine kalte Kathode besaß und nur ein geringfugiges Vakuum aufwies. 1895 wurde er Direktor des Physikalischen Instituts und
Professor
der
Kaiser-Wilhelms-Universitat Straßburg
. Nach der Erfindung der drahtlosen Telegraphie 1898 gehorte er zu den Mitbegrundern der Funkentelegraphie GmbH in Koln. Kurze Zeit darauf, im Jahre 1903 war er Mitbegrunder des Unternehmens
Telefunken
in Berlin. 1905/06 war er
Rektor
der Universitat Straßburg.
[6]
Im Jahre 1906 war er an der Entwicklung des ersten Kristallempfangers mitbeteiligt.
Braun galt unter seinen Studenten als Meister des verstandlichen Vortrags und des auch fur Laien spektakularen Experiments, ein Stil, der sich auch schon in seinem schon erwahnten Lehrbuch ?Der junge Mathematiker und Naturforscher“, dessen Inhalt locker und teilweise humorig daherkommt, gezeigt hatte. Zudem verfasste er zahlreiche Beitrage fur die Satirezeitschrift
Fliegende Blatter
.
Von seinen Schulern sind
Jonathan Zenneck
, ein Pionier der
Ionospharenforschung
, sowie
Leonid Isaakowitsch Mandelstam
und Nikolai Dmitrijewitsch Papalexi als Begrunder der russischen
Hochfrequenztechnik
, hervorzuheben.
Max Dieckmann
war
Doktorand
und Assistent bei ihm.
Ferdinand-Braun-Denkmal in Fulda
- 1909 erhielt Braun den
Nobelpreis fur Physik
fur seinen Beitrag zur Entwicklung der
drahtlosen Telegrafie
. Er teilte sich den Nobelpreis mit dem Italiener Guglielmo Marconi.
- Die
Ferdinand-Braun-Schule
in seiner Geburtsstadt Fulda ist eine technische Berufsbildende Schule.
- Das
Ferdinand-Braun-Institut, Leibniz-Institut fur Hochstfrequenztechnik
, eine Forschungseinrichtung mit Sitz in
Berlin
, tragt seinen Namen.
- 1914 wurde er zum korrespondierenden Mitglied der
Preußischen Akademie der Wissenschaften
gewahlt.
[7]
- 1917 wurde ihm die
Ehrendoktorwurde
der
Wiener Technischen Hochschule
verliehen.
[8]
- Mehrere Straßen sind nach ihm benannt, unter anderem in
Backnang
,
Bocholt
,
Bremen
-
Horn-Lehe
,
Cuxhaven
,
Dusseldorf
,
Fulda
,
Heilbronn
,
Ingolstadt
,
Nurnberg
und
Wurzburg
.
- Gemaß § 3 der Ehrenordnung der Stadt Fulda, wird Burgern, die besondere Leistungen erbracht haben und dadurch zum Ansehen der Stadt beigetragen haben, die Ferdinand-Braun-Medaille der Stadt Fulda verliehen.
- 2002 wurde der
Asteroid
(43790) Ferdinandbraun
nach ihm benannt.
Die noch heute anhaltende Bekanntheit verdankt Braun seiner
Kathodenstrahlrohre
, die nach ihm auch oft
Braunsche Rohre
genannt wird. Heute versteht man darunter stets eine Hochvakuum-Rohre, in der ein Elektronenstrahl in Horizontal- und Vertikalrichtung abgelenkt werden kann. Die erste Version, sie entstand 1897 in Straßburg, fiel aber bei weitem noch nicht so perfekt aus: sie besaß nur eine kalte
Kathode
und ein maßiges Vakuum, was 100.000 V
Beschleunigungsspannung
erforderte, um eine Leuchtspur des magnetisch abgelenkten Strahls erkennen zu konnen. Auch betraf die magnetische Ablenkung nur eine Richtung, die andere lief uber einen vor der Leuchtflache aufgebauten Drehspiegel ab. Die Industrie interessierte sich aber sofort fur diese Erfindung, weswegen sie umgehend weiterentwickelt werden konnte. Schon 1899 fuhrte Brauns Assistent Zenneck
Kippschwingungen
zur magnetischen Y-Ablenkung ein, spater folgten Gluhkathode,
Wehnelt-Zylinder
und Hochvakuum. Diese Rohre konnte nicht nur fur
Oszilloskope
verwendet werden, sondern wurde erstmals durch
Manfred von Ardenne
auch als ein grundlegendes Bauteil bei der ersten vollelektronischen Fernsehubertragung am 14. Dezember 1930, als sogenannte Bildrohre fur
Fernsehgerate
verwendet, obwohl Braun diese selbst als fur das Fernsehen ungeeignet bezeichnet hatte.
Mit Erfindung seiner Rohre begann Braun auch auf dem Gebiet der drahtlosen
Telegrafie
zu forschen. Ein Problem in der Funktechnik bestand in einem zuverlassig funktionierenden Empfanger: Braun war es als Physiker gewohnt, sich mit reproduzierbaren Versuchsbedingungen zu beschaftigen, diesen Bedingungen entsprachen die damals ublichen
Koharer
-Empfanger aber kaum. So ersetzte Braun den Koharer durch einen
Kristalldetektor
, was damals einen großen Fortschritt in der Empfindlichkeit der Empfanger brachte ? auch wenn der Kristalldetektor immer wieder neu eingestellt werden musste. Erst die
Elektronenrohre
konnte den Kristalldetektor ablosen, der aber ? neben beispielsweise
Germaniumdioden
? weiterhin fur einige Zeit in einfachen Empfangern Verwendung fand. Auch die ersten UKW-Radaranlagen nutzten noch einen Detektor.
Der technikbegeisterte Kolner Schokoladeproduzent
Ludwig Stollwerck
grundete Ende 1898 in Koln ein Konsortium zur Verwertung der Braun’schen Patente. Stollwerck brachte 560.000 Mark Gesellschaftskapital ein. Nach Erreichen der Funkverstandigung uber eine großere Entfernung wurde das Konsortium in die ?Professor Braun’s Telegraphie Gesellschaft GmbH“ umgewandelt, aus der spater die
Telefunken AG
hervorging. 1900 stellte Stollwerck den Kontakt zu Professor
August Raps
, Vorstand der ?Telegraphen-Bauanstalt Siemens & Halske“ her, die spater den Apparatebau ubernahm.
Der Braun-Sender
24. September 1900, Funkbrucke Cuxhaven ? Helgoland Kopsel, Braun, Zenneck
Von Ferdinand Braun mitentwickelte ?fahrbare Station fur drahtlose Telegraphie zu militarischen Zwecken“ (1903)
Sendeseitig konnte Braun der Funktechnik ebenfalls zu gewaltigen Fortschritten verhelfen: Guglielmo Marconi hatte seinen Sender vorwiegend
empirisch
zustande gebracht, so dass ihn Braun mit Betrachten des physikalischen Hintergrunds verbessern konnte. Waren
Schwing-
und Antennenkreis ursprunglich eins, so trennte Braun diese beiden Teile. Nun gab es einen Primarkreis, bestehend aus Kondensator und Funkenstrecke, und einen daran
induktiv gekoppelten
Antennenkreis
, wodurch sich damit die ausgesendete Energie in diesem System steigern ließ.
So kam es schon 1898 zu derart leistungsfahigen Anlagen, dass der Begriff ?Ferntelegrafie“ seine Berechtigung erhielt: konnten bislang nur bis zu 20 km uberbruckt werden, stiegen die Entfernungsrekorde von Monat zu Monat. Am 24. September 1900 gelang eine Funkbrucke zwischen Cuxhaven und Helgoland uber eine Entfernung von 62 km.
[9]
Am 12. Dezember 1901 empfing Marconi Funksignale von seiner Station
Poldhu
(Cornwall) auf dem
Signal Hill bei St. Johns, Neufundland
. Marconi verwendete einen Sender in Braun-Schaltung. Ob dieser Empfang tatsachlich moglich gewesen ist, ist in der Literatur umstritten.
Parallel dazu versuchte Braun, die
Knallfunken-Technik
zu ersetzen, welche nur gedampfte Schwingungen erzeugte. Es gelang ihm mit Wechselstromgeneratoren, die ungedampfte Schwingungen erzeugten, wahrend ihm eine
Ruckkopplungsschaltung
mit
Elektronenrohren
noch nicht gelang.
Zusammen mit
Georg Graf von Arco
und
Adolf Slaby
gehorte Ferdinand Braun zu den Entwicklern des Konzepts von ?fahrbaren Stationen fur drahtlose Telegraphie zu militarischen Zwecken“, das 1903 in einer praktischen Umsetzung durch
AEG
und
Siemens & Halske
mundete. Das System bestand aus zwei von Pferden gezogenen Wagen (?Vorder- und Hinterwagen“), wobei im Vorderwagen alle Sende- und Empfangsapparate sowie eine Batterie, im Hinterwagen Hilfs- und Resevemittel sowie eine Reservebatterie untergebracht waren. Dies ermoglichte in schwierigem Gelande eine Trennung der Wagen, weil die Station auch mit dem Vorderwagen allein betrieben werden konnte.
[10]
Ein fruhes Problem des
Richtfunks
, die gezielte Ausrichtung von Sende- und Empfangsantenne zueinander, beschaftigte Braun ebenfalls sehr. So war er einer der ersten, denen eine
gerichtete Abstrahlung
gelang. Er optimierte die Wirkung von Antennen anhand von Berechnungen.
[11]
[12]
Braun gilt als Erfinder des Zeiger
elektroskops
, das daher nach ihm benannt ist.
[13]
Braun gehorte zu den Mitbegrundern der Funkentelegrafie GmbH in Koln (1898) und der Gesellschaft fur drahtlose Telegrafie
Telefunken
in Berlin (1903). Letztere fuhrte ihn 64-jahrig und mit angeschlagener Gesundheit nach New York: Die Großfunkstelle Sayville, das Pendant zu
Nauen
, sollte aufgrund von Patentstreitigkeiten ihren Betrieb einstellen. Der Prozess zog sich hin, woraufhin Braun vom Kriegseintritt der USA uberrascht wurde und deswegen nicht mehr zuruckreisen durfte.
Todesanzeige von Siemens & Halske und Telefunken fur Ferdinand Braun
Grabstatte von Karl Ferdinand Braun, Fulda
Wahrend des
Ersten Weltkriegs
lebte er als Kriegsinternierter
[14]
weitgehend ungestort in Brooklyn, bis er am 20. April 1918 an den Folgen eines Unfalls starb.
Sein Wunsch war es, in seiner Heimatstadt Fulda beigesetzt zu werden. Da eine Uberfuhrung wahrend des Ersten Weltkrieges nicht moglich war, gelang es seinem Sohn Konrad erst im Jahre 1921, die Urne mit den sterblichen Uberresten nach Fulda zu uberfuhren. Die Beisetzung fand am 4. Juni 1921 statt. Es waren nur wenige Menschen erschienen, da zur gleichen Stunde die Hauptkundgebung eines Diozesan-Katholikentages stattfand. Der Magistrat war nur durch einen untergeordneten Beamten vertreten.
- Der junge Mathematiker und Naturforscher. Geheimnisse der Zahl und Wunder der Rechenkunst
.
Otto Spamer
, Leipzig 1876 (
online
), aus der Reihe ?Illustrierte Jugend- und Hausbibliothek“ ? gekurzte Neuauflage mit einer Einfuhrung von Hans-Erhard Lessing, rororo 60808, Reinbek bei Hamburg 2000,
ISBN 3-499-60808-1
.
- Drahtlose Telegraphie durch Wasser und Luft
.
Veit & Company
, Leipzig 1901 (
online
) ? Nachdruck der Originalausgabe bei Severus, Hamburg 2010,
ISBN 978-3-942382-02-1
.
- Jonathan Zenneck
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In:
Neue Deutsche Biographie
(NDB). Band 2, Duncker & Humblot, Berlin 1955,
ISBN 3-428-00183-4
, S. 554 f. (
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- Friedrich Kurylo:
Ferdinand Braun. Leben und Wirken des Erfinders der Braunschen Rohre
. Moos, Munchen 1965.
- Florian Hars:
Ferdinand Braun
. Ein wilhelminischer Physiker. Diepholz, Verlag fur Geschichte der Naturwissenschaft und der Technik, Berlin 1999,
ISBN 978-3-928186-39-1
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- Hans-Erhard Lessing
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Großvater des Chips ? Ferdinand Brauns Leben zwischen Halbleiter und Wirtschaftskrieg
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In:
Die Zeit
, Nr. 24/2000
- Kurt Jager, Friedrich Heilbronner:
Lexikon der Elektrotechniker
. 2. Auflage. VDE, Berlin / Offenbach 2010,
ISBN 978-3-8007-2903-6
(
Inhaltsverzeichnis
[PDF;
125
kB
]).
- Meilensteine der modernen Kommunikation. P.M. Die Wissensedition
. Dokumentation, DVD, 2007 (darin Kap. Braun 15 Min.)
EAN
4260121730866
- Michael Mott
: Wegbereiter der Nachrichtentechnik / Als Fernsehpionier und Nobelpreistrager erlangte Ferdinand Braun (1850?1918) Weltruhm, in:
Fuldaer Zeitung
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- Max Reithoffer
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Professor Ferdinand Braun †
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. XXXVI. Jahrgang,
Nr.
27
, 7. Juli 1918,
S.
310?311
(
Digitalisat
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- ↑
Conny Gies:
Ferdinand Braun ? ein genialer Fuldaer Erfinder
. In: Susanne Bohl und andere (Hrsg.):
Fulda. 50 Schatze und Besonderheiten
. Michael Imhof Verlag, Petersberg 2016,
ISBN 978-3-7319-0425-0
, 155?158.
- ↑
Blaubuch des Corps Teutonia zu Marburg 1825 bis 2000
- ↑
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- ↑
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Ueber den Einfluss von Steifigkeit, Befestigung und Amplitude auf die Schwingungen von Saiten
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10.18452/114
(Dissertation, Friedrich-Wilhelms-Universitat zu Berlin).
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Mitglieder der Vorgangerakademien.
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Zeitschrift des osterr. Ingenieur- und Architekten-Vereines
, Jahrgang 1917, S. 665 (online bei
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Veit & Comp., Leipzig 1901. Nachdruck: Severus-Verlag, Hamburg 2010,
ISBN 978-3-942382-02-1
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Elektrotechnik und Maschinenbau
, Jahrgang 1903, S. 296 (online bei
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- ↑
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Sven H. Pfleger:
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, Seite 172. Teilweise Online verfugbar bei
Google-Books
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Ehrentafel der Thomasschule zu Leipzig. Die Lehrer und Abiturienten der Thomasschule zu Leipzig 1912?1932.
Im Auftrag des Thomanerbundes, Selbstverlag, Leipzig 1934, S. 1.
1901:
Rontgen
|
1902:
Lorentz
,
Zeeman
|
1903:
Becquerel
,
M. Curie
,
P. Curie
|
1904:
Rayleigh
|
1905:
Lenard
|
1906:
J. J. Thomson
|
1907:
Michelson
|
1908:
Lippmann
|
1909:
Braun
,
Marconi
|
1910:
van der Waals
|
1911:
Wien
|
1912:
Dalen
|
1913:
Kamerlingh Onnes
|
1914:
Laue
|
1915:
W. H. Bragg
,
W. L. Bragg
|
1916:
nicht verliehen
|
1917:
Barkla
|
1918:
Planck
|
1919:
Stark
|
1920:
Guillaume
|
1921:
Einstein
|
1922:
N. Bohr
|
1923:
Millikan
|
1924:
M. Siegbahn
|
1925:
Franck
,
Hertz
|
1926:
Perrin
|
1927:
Compton
,
C. T. R. Wilson
|
1928:
O. W. Richardson
|
1929:
de Broglie
|
1930:
Raman
|
1931:
nicht verliehen
|
1932:
Heisenberg
|
1933:
Schrodinger
,
Dirac
|
1934:
nicht verliehen
|
1935:
Chadwick
|
1936:
Hess
,
C. D. Anderson
|
1937:
Davisson
,
G. P. Thomson
|
1938:
Fermi
|
1939:
Lawrence
|
1940?1942:
nicht verliehen
|
1943:
Stern
|
1944:
Rabi
|
1945:
Pauli
|
1946:
Bridgman
|
1947:
Appleton
|
1948:
Blackett
|
1949:
Yukawa
|
1950:
Powell
|
1951:
Cockcroft
,
Walton
|
1952:
Bloch
,
Purcell
|
1953:
Zernike
|
1954:
Born
,
Bothe
|
1955:
Lamb
,
Kusch
|
1956:
Shockley
,
Bardeen
,
Brattain
|
1957:
Yang
,
T.-D. Lee
|
1958:
Tscherenkow
,
Frank
,
Tamm
|
1959:
Segre
,
Chamberlain
|
1960:
Glaser
|
1961:
Hofstadter
,
Moßbauer
|
1962:
Landau
|
1963:
Wigner
,
Goeppert-Mayer
,
Jensen
|
1964:
Townes
,
Bassow
,
Prochorow
|
1965:
Feynman
,
Schwinger
,
Tomonaga
|
1966:
Kastler
|
1967:
Bethe
|
1968:
Alvarez
|
1969:
Gell-Mann
|
1970:
Alfven
,
Neel
|
1971:
Gabor
|
1972:
Bardeen
,
Cooper
,
Schrieffer
|
1973:
Esaki
,
Giaever
,
Josephson
|
1974:
Ryle
,
Hewish
|
1975:
A. N. Bohr
,
Mottelson
,
Rainwater
|
1976:
Richter
,
Ting
|
1977:
P. W. Anderson
,
Mott
,
Van Vleck
|
1978:
Kapiza
,
Penzias
,
R. W. Wilson
|
1979:
Glashow
,
Salam
,
Weinberg
|
1980:
Cronin
,
Fitch
|
1981:
Bloembergen
,
Schawlow
,
K. Siegbahn
|
1982:
K. Wilson
|
1983:
Chandrasekhar
,
Fowler
|
1984:
Rubbia
,
van der Meer
|
1985:
von Klitzing
|
1986:
Ruska
,
Binnig
,
Rohrer
|
1987:
Bednorz
,
Muller
|
1988:
Lederman
,
Schwartz
,
Steinberger
|
1989:
Paul
,
Dehmelt
,
Ramsey
|
1990:
Friedman
,
Kendall
,
R. E. Taylor
|
1991:
de Gennes
|
1992:
Charpak
|
1993:
Hulse
,
J. H. Taylor
|
1994:
Brockhouse
,
Shull
|
1995:
Perl
,
Reines
|
1996:
D. M. Lee
,
Osheroff
,
R. C. Richardson
|
1997:
Chu
,
Cohen-Tannoudji
,
Phillips
|
1998:
Laughlin
,
Stormer
,
Tsui
|
1999:
’t Hooft
,
Veltman
|
2000:
Alfjorow
,
Kroemer
,
Kilby
|
2001:
Cornell
,
Ketterle
,
Wieman
|
2002:
Davis Jr.
,
Koshiba
,
Giacconi
|
2003:
Abrikossow
,
Ginsburg
,
Leggett
|
2004:
Gross
,
Politzer
,
Wilczek
|
2005:
Glauber
,
Hall
,
Hansch
|
2006:
Mather
,
Smoot
|
2007:
Fert
,
Grunberg
|
2008:
Nambu
,
Kobayashi
,
Maskawa
|
2009:
Kao
,
Boyle
,
Smith
|
2010:
Geim
,
Novoselov
|
2011:
Perlmutter
,
Schmidt
,
Riess
|
2012:
Haroche
,
Wineland
|
2013:
Englert
,
Higgs
|
2014:
Akasaki
,
Amano
,
Nakamura
|
2015:
Kajita
,
McDonald
|
2016:
Thouless
,
Haldane
,
Kosterlitz
|
2017:
Barish
,
Thorne
,
Weiss
|
2018:
Ashkin
,
Mourou
,
Strickland
|
2019:
Peebles
,
Mayor
,
Queloz
|
2020:
Penrose
,
Genzel
,
Ghez
|
2021:
Manabe
,
Hasselmann
,
Parisi
|
2022:
Aspect
,
Clauser
,
Zeilinger
|
2023:
Agostini
,
Krausz
,
L’Huillier