Zukunftsperspektiven - Fakultät für Physik

Zukunftsperspektiven
der Physik und der Physiker
Prof. Markus Arndt & Prof. Viktor Gröger
Fakultät für Physik
Universität Wien
Webseite der Fakultät für Physik an der Uni Wien
http://physics.univie.ac.at
Was wir heute besprechen werden ..
1.
Stauts der modernen Physik :
Abgerundetes Weltbild oder Fragen für Jahrzehnte …?
2.
Welche Physikschwerpunkte hat die Uni Wien ?
3.
Wie und warum werde ich überhaupt Physikerin oder Physiker?
Bin ich überhaupt dafür geeignet?
4.
Was sind meine Karriere-Chancen als Physikerin oder Physiker
In der Forschung?
In der Wirtschaft/Industrie ?
An der Schule?
Die 3 Säulen der modernen Physik
Theorie
Natur
Simulation
Experiment
1) Physik als vollendete Wissenschaft
oder
Fragen für Jahrzehnte ?
1. „Die Physik zeichnet ein Bild des Ursprungs der Welt“
Hochenergiephysik, Astronomie, Kosmologie
Bild: John von Neumann-Institut für Computing
Aber: wir kennen mehr offene Fragen als gute Antworten…
Woher kommt die Masse in der Welt? Higgs-Boson?
Wieso gibt es so viel Materie und so wenig Antimaterie?
Welche Symmetrien sind unverletzlich?
Gibt es eine große Vereinheitlichung der Kräfte?
Was ist dunkle Energie ?
Was ist dunkle Materie ?
Wie viele Dimensionen hat die Welt ?
Gibt es Strings, Superstrings, Branes, etc. ??
Was passiert mit der Information, die im schwarzen Loch verschwindet?
2. „Wir kennen alle Aggregatszustände der Natur“
Festkörper und Materialphysik
Festkörper
Flüssigkeiten
Gase
Plasmen
Aber noch mehr offene Fragen …
Wie funktioniert Hochtemperatur-Supraleitung?
Wie passiert Diffusion und Selbstorganisation
auf Oberflächen?
Wie kann „Computational Physics“
komplexe Dynamik korrekt beschreiben?
Gibt es weitere Aggregatszustände?
Beispiel: Bose Einstein Kondensation
mit verdünnten atomaren Gasesn
Neue Materialien und Werkstoffe
Nanostrukturierte Materialien
Neue Legierungen und Polymere
Kristallite im Nanometer-Bereich
Nanokristalline Metalle mit “Gedächtnis”
Fullerene , Carbon Nanotubes, Graphene
Materialien stärker, elastischer
und leichter als Stahl
Elemente für die molekulare
Nanoelektronik
Elemente für die Quanteninformation?
3. „Wir kennen unsere Umwelt“
Aerosol- und Umweltphysik
Aber noch mehr offene Fragen …
Verstehen wir alle Beiträge zum Treibhauseffekt, zur
Wolkenbildung etc..
Was sind die wichtigsten Nukleationsprozesse in der
Atmospähre?
Welche Methoden kann man entwickeln,
um Feinstaub und Nanoaerosole quantitativ zu
charakterisieren?
Wie kann man diese Aerosole in der Entstehung
kontrollieren, reduzieren, filtern ?
4. Quantenphysik: Moderne technische Anwendungen
Medizin : NMR
Chemie: Orbitale
Astronomie: Kernfusion
Materialwissenschaften
Energietechnik: Photoeffekt
Zeitstandards
Navigation: Atomuhren
Home entertainment
Telekommunikation
Biologie: Q-Fluoreszenzmarker
…
Aber noch mehr fundamentale Fragen …
Was bedeuten Realität und Lokalität in der Physik?
Wie kann man die physikalische Verbindung von Objekten
verstehen, die keine Möglichkeit zur Kommunikation
mehr haben ?
Wieso sieht man Quanteneffekte im Mikrokoskmos,
aber kaum in unserer Alltagswelt?
Und emerging technologies …
Wie nutzt man die Q-Physik zur sichersten
Datenverschlüsselung der Welt?
Kann man superschnelle Quantencomputer bauen ?
Kann man Quantenmethoden für neue Präzsisionsmessungen nutzen?
Physikalische Methoden in anderen Wissenschaften?
Radionukliddatierung für die
Kriminalistik (Wann starb Ötzi, wann die Frau X in Wien?)
Archäologie (Wie lang ist diese Gasblase schon im Gestein eingeschlossen)
Geologie (Wie alt ist dieses ägyptische Wasser?)
Medizin
Kernspintomographen
SQUID Sensoren
Positronenemissions Tomographie
Thermodynamik und Statistische Physik zu Beschreibung der
Verkehrssimulation
Finanzmärkte
Physikalische Methoden und Theorien
Biologie …: Fluoreszenzmikroskopie, Quantendot-Marker…
Chemie…: Laserdesorption und Laserionisation
(2)
Welche Schwerpunkte
hat die Universität Wien
im Bereich Physik?
• Aerosol-, Bio- und Umweltphysik
• Computergestützte Materialphysik
• Computergestützte Physik
• Elektronische Materialeigenschaften
• Didaktik der Physik und eLearning
• Gravitationsphysik
• Isotopenforschung
• Kernphysik
• Mathematische Physik
• Nichtlineare Physik
• Physik Nanostrukturierter Materialien
• Physik Physiologischer Prozesse
• Quantenoptik, Quantennanophysik und Quanteninformation
• Dynamik von kondensierten Systemen
• Teilchenphysik
(3)
Wie werde ich Physiker(in)
&
Bin ich überhaupt dafür geeignet?
Was muss ich als forschender Physiker mitbringen?
Intelligenz
Es gibt eine Korrelation mit Erfolg aber nicht 100 %
Begeisterung und Dynamik
Unbedingt notwendig aber natürlich nicht allein hinreichend
Lernbereitschaft
Sonst: „Eine Woche im Labor erspart einen Tag im Studium“
Keine Allergie gegen Mathematik !!
Flexibilität
Nicht alles geht sofort wie gedacht
Die Überraschungen sind der Mehrwert
Arbeitseinsatz
Physik ist ein Vollzeitstudium, wenn es in 10 Semestern gehen soll.
Arbeit in wettbewerbsfähiger Forschung (jeder Art) erfordert >> 40 h/Woche
Wie sieht ein ForscherINNENleben als PhysikerIN aus?
Abschätzungen erstellen & Formeln erbrüten …
Platinen löten & Vakuumkammern schrauben …
Denken & Diskutieren …
Laser justieren & Mikroskopieren …
Lehren & Lernen …
Algorithmen erfinden & Programmieren
Schraubenkisten, Integraltabellen & Google durchsuchen …
Konferenzen besuchen & Vorträge halten …
Artikel lesen & Schreiben …
Technisches Zeichnen & Evtl. selber an die Drehbank…
Forschungsanträge schreiben und Projekte verwalten…
Mit Firmen Spezifikationen und Preise verhandeln …
Auf jeden Fall : immer abwechslungsreich und herausfordernd
Allgemeine Anforderungen für Erfolg
- auch als Physiker in der privaten Wirtschaft
Organisationstalent
Komplexe Projekte managen
Flexibilität
häufiger Wechsel des Arbeitsgebiets & Arbeitsortes
Teamfähigkeit
Teamgröße zwischen 3 und 300 Personen
Kommunikationsfähigkeit
Außendarstellung der Firma
Bei Start-Ups:
Selbständigkeit und Mut und Glück
Allgemeine Studienempfehlungen
Suchen Sie für die ersten 6 Semester (Bachelor) die besten Lehrer !
Suchen Sie für die Masterarbeit und Promotion die besten Forscher !
Studieren Sie intensiv und rasch. 10-11 Semester inkl. Masterarbeit!
Nutzen Sie die Angebote für Sommerpraktika, auch an der Uni Wien!
Wissen wird oft nicht durch langes Studieren sondern durch früheres
Anbinden an Forschungsaufgaben vertieft !
(4)
Welche Berufsperspektiven
habe ich aks Physiker(in)
Berühmte Physikerinnen und Physiker der Universität Wien
Ludwig Boltzmann (1844 Wien - 1906 Duino)
Begründung J. Stefan-Boltzmann Strahlungsgesetz.
Erste statistische Thermodynamik (atomistisch)
Lise Meitner (1878 Wien – 1968 Cambridge )
1906 : Promotion an der Universität Wien (Wärmeleitung)
Habilitation, ao. Prof. in Berlin: wichtige Beiträge zur Kernspaltung
Erwin Schrödinger (1887 Wien - 1961 Wien)
Formulierung der Quantenmechanik im Wellenformalismus
Nobelpreis für Physik 1933
Viktor Franz Hess, (1883 - 1964)
Entdeckung der kosmischen Höhenstrahlung
Nobelpreis für Physik 1936
Was aus ehemaligen Kommilitonen geworden ist..
Leiter einer Forschungsgruppe bei Siemens
Qualitätsmanager bei SAP
Forscher in 3D Lithographie bei einem Halbleiterkonzern in Japan
Forscher in den Los Alamos & National Institutes of Health Labs
Programmierer bei einem mittelständischen Betrieb
Berater bei McKinsey & Boston Consulting
Mitarbeiterin bei Austrian Aerospace
Wissenschaftsjournalist
Risikomanagement bei der Ersten Bank
Entwickler bei einem Laserhersteller
Höheres Management bei HP Deutschland
Leiter Forschung und Entwicklung in einem Sintermetall-Unternehmen
Private Equity Investment Banker
Physik im Lehramt
Das Lehramt ist ein enorm wichtiger und anspruchsvoller Beitrag
für die Gesellschaft !
Die Arbeit im Lehramt leistet die entscheidende Vorarbeit für die
Motivation zu technischen Studien (insbesondere auch der Frauen)
Nur eine auf breiter Basis physikalisch vorgebildete Gesellschaft kann
die Kernfragen unserer Zeit auf rationaler Ebene mitentscheiden
Zukunft der Energieversorgung ?
Das Schicksal unseres Planeten ?
Erkenntnistheorie in den Naturwissenschaften ?
Es werden in den kommenden Jahren sehr viele neue qualifizierte
Physiklehrerinnen und -lehrer gebraucht werden.
Welche Chance habe ich als Frau in der Physik?
Es gibt (!) sehr positive Beispiele
Aber: typischer Anteil an Studienanfängerinnen: 20 - 30 %
(aber stärker noch im Lehramt)
Und: typische Professorinnenquote derzeit nur: 3-5 %
Also: Nur der Nachwuchs kann die Zustände verbessern
Webseite zu Frauen & Physik (Arbeitskreis der ÖPG):
http://physik.uni-graz.at/~cad/frauen/index.html
Außergewöhnliche Karrieren
von Physikerinnen & Physikern
in Kunst, Wirtschaft und Politik
Julian Voss-Andreae, Univ. Wien
Uni: C60 Materiewellen
heute: Künstler in Oregon
Dr. Gérard Presle, Univ. Wien:
Uni: Aerosolphysik
Heute: Leiter der F&E, ÖBB Infrastruktur Bau AG
Dr. Angela Merkel, Physikerin
Diplom: Physik Uni Leipzig1978
Promotion: Physikalische Chemie 1986
"Untersuchung des Mechanismus von Zerfallsreaktionen
mit einfachem Bindungsbruch und Berechnung ihrer
Geschwindigkeitskonstanten auf der Grundlage
quantenchemischer und statistischer Methoden".
Heute: Bundeskanzlerin, Deutschland
Dr. Javier Solana, Physiker
Promotion in Physik
Professor für Festkörperphysik Madrid
Seit 1999:
Hoher Repräsentant der EU für gemeinsame
Außen- und Sicherheitspolitik.
Dr. Brian May, Astrophysiker
Ab 1965 Physik & Astronomie, Imperial College London
1970 Gitarrist von Queen
2007 beendete May seine Promotion der Astrophysik
Radial Velocities in the Zodiacal Dust Cloud”
Zusammenfassend …
1) Status der Physik als Wissenschaft
Wir wissen heute mehr als je zuvor, aber es gibt noch mehr Fragen
Physik bleibt eine Grundlagen- und Leitwissenschaft , auch im 21. Jhdt.
2) Berufsaussichten als WissenschaftlerIN in der Physik
Die Zahl der ForscherINNEN muss in den nächsten Jahren wachsen!
Es gibt ein sehr breites Spektrum von Berufen für Physiker
3) Physik oder eine andere Wissenschaft?
Wählen nach persönlicher Fähigkeit und Leidenschaft
Wo erhalte ich zusätzliche Informationen ?
Fakultät für Physik der Univ. Wien
http://physics.univie.ac.at/
Studienrichtungsvertretung der Physik
http://www.univie.ac.at/strv-physik/
Bei jedem Mitarbeiter der Fakultät für Physik
Einfach hingehen und fragen oder Emailen (Adressen gibt´s auf der
Fakultätswebpage http://physics.univie.ac.at/
Danke für‘s Zuhören