Allan Macleod Cormack (1924-1998)
Dozent für Physik, Universität Kapstadt,
1950 – 1957
geschrieben von ROBIN CHERRY Emeritierter Professor für Physik, Universität Kapstadt. 24. Mai 1998
Vier Südafrikaner haben den Friedensnobelpreis und einer den Literaturpreis gewonnen. Weniger bekannt ist vielleicht, dass Südafrika drei Gewinner der wissenschaftlichen Nobelpreise hervorgebracht hat: Theiler, Cormack und Klug. In der vorletzten Woche starb der zweite dieses angesehenen Trios im Alter von 74 Jahren in Massachusetts.
Allan Cormack wurde im Februar 1924 in Johannesburg geboren. Er immatrikulierte sich 1941 an der Rondebosch Boys High School und erhielt seine Grundausbildung an der Universität von Kapstadt, wo er seinen Abschluss machte B.Sc 1944 und M.Sc . in Physik im Jahr 1945. In der Physikabteilung an der UCT studierte er bei einem Mann, der einen großen Einfluss auf ihn haben sollte: der verstorbene Professor R.W. James, jetzt legendär, weil er zwei Nobelpreisträger gezählt hatte (Klug sowie Cormack!) unter seinen Schülern. James war ein hervorragender Lehrer und ein erstklassiger Physiker, einer der Pioniere der Technik der Röntgenkristallographie. Es überrascht nicht, dass Cormacks Masterarbeit in der Röntgenkristallographie lag. Nach einer Zeit als Junior Lecturer an der UCT ging er an das Cavendish Laboratory in Cambridge, wo er zur Kernphysik wechselte. Er kehrte zu einem Lehrauftrag in der Physik-Abteilung. 1950 an der UCT und erwies sich als inspirierender Dozent. Ich war einer der kleinen dritten Jahr Physik-Klasse im Jahr 1952, die das außerordentliche Glück hatte, sowohl von James und Cormack unterrichtet werden. Eine unvergessliche Kombination waren sie auch: James ein Dozent von herausragender Klarheit, schüchtern und freundlich, bereits ein Akademiker von Statur, respektiert und verehrt von uns allen; Cormack lebhaft und enthusiastisch, amüsant und respektlos, freundlich und hilfsbereit.
Die erste Hälfte des Jahres 1956 war eine wegweisende Periode für Cormack. Der Krankenhausphysiker am Groote Schuur Hospital war 1955 zurückgetreten, und als einziger Kernphysiker in Kapstadt wurde Cormack gebeten, anderthalb Tage die Woche im Krankenhaus zu verbringen, um die Verwendung radioaktiver Isotope zu überwachen. Er arbeitete unter dem Strahlentherapeuten Dr. J. Muir Grieve, dem er später danken sollte „für den Hinweis auf die Notwendigkeit einer Lösung des Absorptionsproblems“. Stark vereinfacht lässt sich dieses Problem wie folgt beschreiben: Wie kann man die Absorption von Röntgen- (oder Gamma-) Strahlung durch einen menschlichen Körper am besten messen und interpretieren, um ein detailliertes Bild der Organe und Gewebe zu erhalten, durch die die Strahlung hindurchtritt?
Cormack begann darüber nachzudenken. Mitte 1956 ging er für Harvard auf seinem ersten Sabbatical Urlaub von UCT. Dort nahm er sich genug Zeit von seiner Forschung in der experimentellen Kernphysik, um die Grundlagen einer mathematischen Theorie des Absorptionsproblems zu entwickeln. Gegen Ende seines Sabbaticals wurde ihm eine Stelle in der Physikabteilung der Tufts University in Massachusetts angeboten. Aus einer Vielzahl von Gründen, einer Mischung aus beruflichen, persönlichen und politischen Faktoren, nahm er den Tufts-Job an und trat von UCT zurück. Er machte einen einvernehmlichen Deal mit UCT, der ihn für das dritte Quartal 1957 nach Kapstadt zurückbrachte, und während dieser drei Monate führte er die scheinbar erste „Röntgenrekonstruktion“ durch, die jemals gemacht wurde. Er machte ein einfaches Experiment mit einem „Phantom“, das in der Physikwerkstatt nach seinen Anweisungen konstruiert worden war: Dieses „Phantom“ war einfach ein Zylinder aus Aluminium, der von einem zylindrischen Ring aus Holz umgeben war. Er maß den Grad, in dem Gammastrahlen aus einer radioaktiven Quelle beim Durchgang durch das „Phantom“ absorbiert wurden, und stellte fest, dass die Ergebnisse zufriedenstellend mit der von ihm entwickelten mathematischen Theorie übereinstimmten. Dann ging er zu seinem neuen Posten in den USA.
In den nächsten sechs Jahren setzte er seine Arbeit mit Unterbrechungen fort. Bis 1963 hatte er, durch den genialen Einsatz von mathematischen Techniken, die er wahrscheinlich zuerst begegnet in der Röntgen-Kristallographie, verallgemeinerte seine Theorie wesentlich. Er testete es mit einem komplizierteren „Phantom“ und veröffentlichte die Ergebnisse und die vollständige Theorie in zwei bemerkenswerten Artikeln im „Journal of Applied Physics“ in den Jahren 1963 und 1964. Diese Arbeiten enthielten die Essenz dessen, was heute als „axiale Tomographie“ bekannt ist, und verdienten den Anteil am Nobelpreis für Physiologie und Medizin, den Cormack 1979 erhielt. Aber als sie in den frühen sechziger Jahren erschienen, erregten sie praktisch keine Reaktion! Dank für die Entwicklung des ersten kommerziellen Instruments, das hochauflösende Bilder für medizinische Zwecke erhalten kann, geht an G.N. Hounsfield, Cormacks Co-Preisträger im Jahr 1979. Hounsfield arbeitete in den EMI Laboratories in England und nutzte technologische Fortschritte, um das Verfahren von Labor- „Phantomen“ auf menschliche Körper auszudehnen. 1971 wurde die erste klinische Maschine in einem Londoner Krankenhaus installiert. Der „CAT-Scanner“ („computerized axial tomography“ oder „computer assisted tomography“) war geboren. CAT-Scanner sind heute Standard, wenn auch teuer, Werkzeuge im medizinischen Repertoire. Grundsätzlich wiederholen sie das Experiment, das Cormack 1957 an der UCT durchgeführt hat: ein Teil eines Menschen ersetzt das „Phantom“, die Strahlungsdetektoren haben sich unkenntlich gemacht und Cormacks schöne Mathematik ist im Computer versteckt.
Nach seinem Umzug an die Tufts University im Jahr 1957 blieb Cormack dort bis zur Pensionierung. Er hinterlässt seine Frau Barbara und drei Kinder (Margaret, Jean und Robert) in den USA sowie seine Schwester Amy und seinen Bruder William in Südafrika. Es muss viele wie mich geben, die in den letzten vierzig Jahren die Korrespondenz und das gelegentliche Treffen mit Allan Cormack genossen haben. Beide Treffen und Korrespondenzen waren stets von demselben Humor und derselben Begeisterung geprägt, die ich 1952 zum ersten Mal schätzte und die ich leider vermissen werde. Glückliche Erinnerungen an einen bemerkenswerten und inspirierenden Mann bleiben.
