Studium

Physik

Daran wird im Studienfeld Physik gearbeitet:

Probieren und studieren – in der Physik lernt man sowohl durch Experimente als auch durch theoretische Methoden mehr über die Geheimnisse der Natur. In der Experimentalphysik werden Versuchsaufbauten entworfen, Experimente durchgeführt und ausgewertet. Anders ausgedrückt: Physiker:innen erforschen Naturgesetze und formulieren sie in mathematischen Modellen. Dabei benutzen sie Hightech-Geräte, die sie oft selbst für Untersuchungen und Experimente konstruieren. Ihre Erkenntnisse setzen sie in konkrete Anwendungen um, um damit zum Beispiel Produkte und Funktionen zu verbessern. In der theoretischen Physik geht es darum, die Modelle aus der Experimentalphysik mathematisch auf bekannte Grundlagentheorien zurückzuführen. Falls dies nicht gelingt, versuchen theoretische Physiker:innen Hypothesen zu entwickeln, die dann experimentell überprüft werden können. In weiteren Bereichen der Physik geht es um grundlegende Fragen zum Aufbau der Materie und unseres Universums.

Daran wird im Studienfeld Physik geforscht…

• Dunkle Materie: Eines der größten Rätsel der heutigen Physik ist die Struktur unseres Universums. Man vermutet, dass die sogenannte Dunkle Materie ein entscheidender Bestandteil ist. Die astrophysikalische Forschung versucht, diese indirekt nachzuweisen, zum Beispiel über den Zerfall von Teilchen, aus denen sie möglicherweise besteht.

• Quantencomputer: Die Quantenmechanik beschreibt das Verhalten von Atomen und der Teilchen, aus denen sie bestehen. Auf ihrer Grundlage versuchen Forschende, Quantencomputer zu entwickeln. Da diese nicht nur mit den Zuständen 0 und 1, sondern auch mit Überlagerungen dieser Zustände rechnen, sind sie viel schneller und könnten sogar heutige Supercomputer in den Schatten stellen. Dadurch wären in der Grundlagenforschung, beispielsweise in der Verschlüsselungstechnologie, neue Durchbrüche möglich.

Wo kann man nach einem Studium im Bereich Physik arbeiten?

Überall, wo physikalische Ergebnisse in technische Entwicklungen einfließen, arbeiten Physiker:innen und Physikingenieure/-innen: in Medizin- und Energietechnik, im Maschinen- und Gerätebau, in der Halbleiterindustrie, bei Patentämtern oder in Forschungsinstituten.

Wer sich im Studium auf Astronomie bzw. Astrophysik spezialisiert, kann nicht nur in entsprechenden Forschungseinrichtungen arbeiten, sondern findet auch Jobs in Planetarien oder Sternwarten.

Das kennst du:

• Röntgen: Ob in der Orthopädie oder der Zahnmedizin – in zahlreichen Bereichen der Medizin können wir durch Röntgenstrahlen in den Körper blicken. Benannt sind sie nach Wilhelm Conrad Röntgen, der sie 1895 entdeckte und dafür 1901 mit dem allerersten Nobelpreis für Physik ausgezeichnet wurde. Einen Adelstitel als weitere Auszeichnung lehnte er ab, ebenso eine Patentierung seiner Entdeckung.
• GMR: Heutige Computerfestplatten können enorm viele Daten speichern. Grundlage ist ein Effekt, der in hauchdünnen Schichten magnetischen Materials auftritt und 1988 von den Physikern Albert Fert (Paris) und Peter Grünberg (Jülich) unabhängig voneinander entdeckt wurde. Zu Beginn des Jahrtausends wurde ihre Entdeckung erstmals in Festplattenspeichern verwendet und 2007 mit dem Nobelpreis ausgezeichnet.

Wusstest du schon,

• … dass die rundeste Kugel der Welt in Deutschland hergestellt wurde? Sie besteht aus extrem reinem Silicium, einer genau bekannten Anzahl von Atomen und hat eine perfekte Kugelgestalt. Sie wurde hergestellt, um die Basiseinheit Kilogramm besonders präzise zu definieren.

• … dass der absolute Nullpunkt der Temperatur praktisch nie erreicht werden kann? Es ist nur möglich, sich ihm immer weiter anzunähern. Die tiefste Temperatur, die bisher experimentell erzeugt wurde (Stand 2021), lag bei 38 Pikokelvin, also 38 Billionstel Grad über dem absoluten Nullpunkt.