Zukunftsperspektiven der Physik und der Physiker

1. Zukunftsperspektiven der Physik und der Physiker Prof. Markus Arndt & Prof. Viktor Gröger Fakultät für Physik Universität Wien

2. Webseite der Fakultät für Physik an der Uni Wien http://physics.univie.ac.at

3. Was wir heute besprechen werden .. • Stauts der modernen Physik : • Abgerundetes Weltbild oder Fragen für Jahrzehnte …? • Welche Physikschwerpunkte hat die Uni Wien ? • Wie und warum werde ich überhaupt Physikerin oder Physiker? • Bin ich überhaupt dafür geeignet? • Was sind meine Karriere-Chancen als Physikerin oder Physiker • In der Forschung? • In der Wirtschaft/Industrie ? • An der Schule?

4. Die 3 Säulen der modernen Physik Theorie Natur Experiment Simulation

5. 1) Physik als vollendete Wissenschaft oder Fragen für Jahrzehnte ?

7. 1. „Die Physik zeichnet ein Bild des Ursprungs der Welt“Hochenergiephysik, Astronomie, Kosmologie Bild: John von Neumann-Institut für Computing

8. 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?

9. 2. „Wir kennen alle Aggregatszustände der Natur“Festkörper und Materialphysik

10. Aber noch mehr offene Fragen … • Wie funktioniert Hochtemperatur-Supraleitung? • Wie passiert Diffusion und Selbstorganisation auf Oberflächen? • Wie kann „ComputationalPhysics“ komplexe Dynamik korrekt beschreiben? • Gibt es weitere Aggregatszustände? • Beispiel: Bose Einstein Kondensation mit verdünnten atomaren Gasesn

11. Neue Materialien und Werkstoffe • Nanostrukturierte Materialien • Neue Legierungen und Polymere • Kristalliteim Nanometer-Bereich • NanokristallineMetallemit “Gedächtnis” • Fullerene , CarbonNanotubes, Graphene • Materialien stärker, elastischerund leichter als Stahl • Elemente für die molekulareNanoelektronik • Elemente für die Quanteninformation?

12. 3. „Wir kennen unsere Umwelt“Aerosol- und Umweltphysik

13. 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 ?

14. 4. Quantenphysik: Moderne technische Anwendungen • Medizin : NMR • Chemie: Orbitale • Astronomie: Kernfusion • Materialwissenschaften • Energietechnik: Photoeffekt • Zeitstandards • Navigation: Atomuhren • Home entertainment • Telekommunikation • Biologie: Q-Fluoreszenzmarker • …

15. 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?

16. Und emerging technologies … • Wie nutzt man die Q-Physik zur sicherstenDatenverschlüsselung der Welt? • Kann man superschnelle Quantencomputer bauen ? • Kann man Quantenmethoden für neue Präzsisionsmessungen nutzen?

17. 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

18. (2) Welche Schwerpunkte hat die Universität Wien im Bereich Physik?

19. 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

20. (3) Wie werde ich Physiker(in) & Bin ich überhaupt dafür geeignet?

21. 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

22. 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

23. 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

24. 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 !

25. (4) Welche Berufsperspektiven habe ich aks Physiker(in)

26. 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

27. 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 ofHealth 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

28. 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.

29. 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

30. Außergewöhnliche Karrieren von Physikerinnen & Physikern in Kunst, Wirtschaft und Politik

31. Julian Voss-Andreae, Univ. WienUni: C60 Materiewellenheute: Künstler in Oregon Dr. Gérard Presle, Univ. Wien: Uni: Aerosolphysik Heute: Leiter der F&E, ÖBB Infrastruktur Bau AG

32. 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

33. 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”

34. 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

35. 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/

36. Danke für‘s Zuhören