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Warum sollte ich Physik studieren?

Skalen

Physik ist die Mutter aller Naturwissenschaften und Grundlage aller Ingenieurswissenschaften. Damit ist sie für einen Großteil unseres heutigen Lebensstandards verantwortlich. Konsequente Wissenschaft hilft, Fortschritt, Wohlstand, Lebensstandard und Umwelt zu sichern.
Vom Kühlschrank zum Auto, Radio und Fernsehen bis zum Internet, Marssonden, Laser, Röntgen bis PET... alles beruht auf Physik!

Die meist sehr einfachen Gesetze der Natur zu verstehen ist spannend und begeisternd! Das Studium der Physik führt zu tiefen Erkenntnissen, von den kleinsten zu den größten Dimensionen.
Neues zu entdecken ist phantastisch!

Die modernen Denkweisen und Forschungsergebnisse der Physik haben die Gesellschaft in unvergleichlichem Maße geprägt. Relativitatstheorie und Quantenmechanik haben das traditionelle Denken, das sich aus der täglichen Erfahrung des Menschen entwickelt hat, revolutioniert. Die tägliche Erfahrung ist der Grenzfall kleiner Geschwindigkeiten  (v<<c) und großer Wirkungen (>> Plancksches Wirkungsquantum). Wenn die erste Bedingung nicht erfüllt ist, muß man relativistische Effekte berücksichtigen: Ort und Zeit sind keine absoluten Größen, sondern vom Bezugssystem abhängig. Ist die zweite Bedingung nicht erfüllt, zeigt sich ein Teilchen-Welle-Dualismus: Wellen zeigen auch Teilchencharakter (Licht = elektromagnetische Welle besteht aus einzelen Lichtteilchen (Photonen)), und Teilchen (z.B. Elektronen) zeigen auch Wellencharakter. Beide Theorien haben eine Reihe spannender Konsequenzen, auch philosophischer Art.

In der Elementarteilchenphysik sucht man nach den kleinsten Bestandteilen der Materie und den Kräften, die zwischen diesen Teilchen wirken. Mit Hilfe riesiger Beschleunigeranlagen hat man sehr viel über die kleinsten Strukturen harausgefunden. Heute ist ein Standardmodell etabliert, in dem alle Materie aus sechs Quarks und sechs Leptonen aufgebaut ist, und 4 verschiedene Arten von ,,Eichbosonen'' für die Kräfte verantwortlich zeichnen. Es hat sich gezeigt, daß die Elementarteilchenphysik eine große Rolle für die Entwicklung des Universums in den ersten Momenten nach dem Urknall spielt.

Durch Strukturuntersuchungen hat man herausbekommen, daß Kristalle aus Atomen, Atome aus Atomkernen und Elektronenhülle, Atomkerne aus Protonen und Neutronen, Protonen und Neutronen aus Quarks bestehen. Eine Frage ist, ob das das Ende ist, oder ob es noch weiter geht.
 

Radiowellen, Fernsehen, Radar, Mikrowellen, Infrarot, sichtbares Licht, Ultraviolett, Röntgen- und Gamma-Strahlung: alles dies sind Erscheinungsformen ein und desselben Phänomens, der elektromagnetischen Welle. Quantenmechanische Effekte führen dazu, daß man viele gleichartige Photonen mit gleicher Frequenz, Richtung und Polarisation kohärent überlagern kann. Dies hat zur Entwicklung des Lasers geführt, mit schier grenzenlosen Anwendungen in vielen Gebieten der Physik.

Die Festkörperphysik hat mit dem Verständnis der Metalle, Halbleiter und Isolatoren, mit der Entwicklung des Transistors, bis hin zu Mikroprozessoren vielleicht die größte technische Revolution des Jahrhunderts begründet.
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Nanotechnologie. Eine Tendenz in der angewandten Physik ist die immer weiter fortschreitende Miniaturisierung. Während die Richtung in der Mikromechanik und Mikrochipentwicklung durch Weiterentwicklung der Technologie ins immer kleinere vorangeht, beschreitet man neuerdings auch einen anderen Weg, um kleinste Strukturen aufzubauen: durch den Aufbau aus einzelnen Atomen oder Atomlagen. Dieses Uni-Karlsruhe-Emblem wurde aus Gold-Atomen auf Silizium aufgebaut und hat eine Kantenlänge von 330 nm.
Ein sehr nützliches und daher weit verbreitetes Verfahren, etwas über die Eigenschaften von Atomen, Molekülen und Festkörpern zu erfahren, ist die optische Spektroskopie. Das Spektrum der eingesetzten elektromagnetischen Strahlung reicht dabei vom fernen Infrarot über das Sichtbare bis zum Ultravioletten, Röntgen- und Gammabereich, die Dauer der Lichtpulse bis herunter zu wenigen Femtosekunden und die Leistungsdichten bis zu vielen Gigawatt pro Quadratzentimeter.

roentgen-bild-hand Physikalische Grundlagenforschung hat auch einen immensen Einfluß auf die Entwicklung von medizinischen Diagnose- und Therapiemethoden.

Beim Studium der Physik kommt man selbstverständlich mit modernster Technik, schnellen Computern, innovativer Software, dem Internet, und dem World Wide Web (das übrigens am Europäischen Elementarteilchenphysik-Forschungsinstitut CERN entwickelt wurde) in Berührung.

Viele Projekte werden in internationaler Zusammenarbeit durchgeführt.
Teamwork spielt eine wichtige Rolle in der physikalischen Forschung.


Berufsbild:


Derzeit gibt es in Deutschland rund 75.000 Diplomphysiker(innen) im berufsfahigen Alter.

Knapp die Hälfte hat promoviert.

Der Anteil der Frauen liegt bei ca. 15-20%. Erfahrung im Ausland, insbesondere in Italien und Frankreich, hat gezeigt, daß diese Zahl nicht so klein sein muß! In Italien z.B. spielen Frauen in der Spitzenforschung der Elementarteilchenphysik eine quantitaiv und qualitativ große Rolle.

Der Physiker hat ein sehr breites Berufsbild:

  • Industrie und Wirtschaft (50%) 
    (Elektrotechnik, Halbleiterindustrie, Automobil, Chemie, Medizintechnik, Optik/Laser, Maschinenbau, Ingenieurbüro):
    • Forschung und Entwicklung (50%)
    • Koordination/Management (10%)
    • Produktion
    • Vertrieb/Verkauf
    • Wartung/Service
  • Öffentliche Forschung und Lehre (30%)
    Universitäten, Max-Planck-Institute, Fraunhofer-Institute, Helmholtz-Gesellschaft...
  • Dienstleistung (20%)
    Software, Unternehmensberatung, Banken, Versicherungen, Behörden, Krankenhäuser

Statistiken

Statisktik der Deutschen Physikalischen Gesellschaft zum Arbeitsmarkt für Physiker.