Forschung

Das Wichtigste in der Physik

18.01.2019 - Anlässlich des 50. Geburtstags von "Physik in unserer Zeit" haben wir Forscherinnen und Forscher nach den bedeutendsten physikalischen Entdeckungen und den Zukunftsaussichten befragt.

Was ist in den vergangenen 50 Jahren nicht alles passiert: Die ersten Menschen haben den Mond erkundet, das Standardmodell der Teilchenphysik wurde entwickelt und mit der Entdeckung des Higgs-Bosons gekrönt, Klaus von Klitzing entdeckte den quantisierten Hall-Effekt, das Rastertunnelmikroskop drang erstmals in den atomaren Bereich vor, der Riesenmagneto-Widerstand bildete die Grundlage für Festplatten als Datenspeicher, die Entdeckung einer nicht verschwindenden Ruhemasse von Neutrinos überraschte die Physiker, die Synthese von superschweren Elemente machte neugierig auf die "Insel der Stabilität" im Isotopendiagramm, die Dunkle Energie, die eine beschleunigte Ausdehnung des Universums bewirkt, ist bis heute vollkommen unverstanden, und mit dem ersten direkten Nachweis von Gravitationswellen wurde nicht nur Einsteins hundert Jahre alte Vorhersage bestätigt, sondern ein neues Beobachtungsfenster ins Universum geöffnet. Diese Liste ließe sich beliebig verlängern.

Physik in unserer Zeit hat über alle diese Themen immer aktuell informiert und die Hintergründe erklärt. Hinzu kamen zunehmend Beiträge aus den Bereichen Klima und Energie. Neben den ernsten Themen bietet das Magazin auch Platz für intelligenten Spaß, zum Beispiel in den Rubriken „Spielwiese“ und „Sportphysik“. Die beiden Serien über physikalische Apps sowie Zeitraffer- und Superzeitlupenvideos erfreuen sich großer Beliebtheit.

Anlässlich des 50. Geburtstags stellte die Redaktion Physikerinnen und Physikern zwei Fragen: Was waren für Sie die wichtigsten Entdeckungen der letzten 50 Jahre? Welche noch offenen Fragen der Physik drängen besonders auf eine Antwort? Hier eine kleine Auswahl:

Cornelia Denz, Uni Münster:

Strukturiertes Licht durch Holographie. Die Weiterentwicklung der Holographie führte einerseits zur Weißlicht-Holografie, welche die Massenproduktion von Hologrammen ermöglichte, zur Erfindung des binären Fraunhofer-Hologramms und zu bewegten holografischen Bildern führte. Andererseits können Hologramme Lichtfelder erzeugen, die optische Pinzetten ermöglichen, mit der sich viele mikroskopische Objekte zugleich fangen lassen. Dies hat neue Gebiete wie die Nanoassemblierung und die moderne Physik kalter Gase erst ermöglicht.
Zukünftig: Die Physik der Wellen in Festkörpern. Der Transport von Wellen in Bandstrukturen eröffnet den Zugang zu 2D-Materialien genauso wie zu topologischen Phänomenen. Diese Physik ist erst in Ansätzen verstanden. Optische Analogiesysteme können helfen, Antworten auf solche Fragen zu geben und neue funktionale Materialien zu entwickeln.

Ranga Yogeshwar, Wissenschaftspublizist:

Aus physikalischer Sicht halte ich die Entdeckung der Gravitationswellen für einen bahnbrechenden Erfolg. Die Gravitationswellen enthalten Informationen über ihren Entstehungsprozess, und ihre Entdeckung hat ein neues Fenster aufgestoßen im Verständnis des Universums. Aus einer anderen Perspektive sind die vielen Erkenntnisse der Klimaforschung von großer Relevanz, denn aus ihnen leiten sich Handlungsanweisungen ab, die für uns von existenzieller Bedeutung sind.

Zukünftig: Die Erforschung quantenmechanischer Information. Am Ende geht es um elementare Fragen der Kausalität, denn mit der Anwendung des Quantencomputing ändert sich womöglich auch unser Selbstverständnis.

Rolf Heuer, Deutsche Physikalische Gesellschaft:

Die Entdeckung des Higgs-Bosons, 48 Jahre nach der theoretischen Vorhersage. Wir sind nun in der Lage, das „sichtbare“ Universum zu beschreiben und zu verstehen, wie die Elementarteilchen ihre Masse erhalten. Elementarteilchen mit Ruhemasse sind eine Grundvoraussetzung zur Bildung von Materie, wie wir sie kennen.
Zukünftig: Was ist Dunkle Materie, woraus besteht sie? Dies ist für mich eine der besonders drängenden Fragen der Physik, die hoffentlich bald eine Antwort findet und nicht erst in 48 Jahren....

Die vollständige Umfrage finden Sie in der aktuellen Ausgabe von Physik in unserer Zeit hier zum freien Download.

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