الفيزياء

يستخدم تطوير النظريات الفيزيائية دائمًا أساليب رياضية، سواءً كانت علاقات تناسبية بسيطة كقانون أوم، أو حلولًا لمعادلة تفاضلية معقدة متعددة الأبعاد، كتلك التي تصف دالة الموجة لذرة الهيدروجين. لذا، يتطلب تناول هذه المواضيع قدرًا هائلًا من التجريد والقدرة على التفكير الرياضي.

يشمل مسار الدراسة في الجامعة التقنية الراينية الفستفالية جميع فروع الفيزياء المختلفة. تُقدم أطروحة البكالوريوس لمحةً أوليةً عن التركيز المتنوع الفريد للبحث في الفيزياء:

في فيزياء الجسيمات الأولية، تُدرس لبنات بناء المادة وأي تفاعلات بينها. ومن النجاحات البارزة في هذا المجال البحثي، على سبيل المثال، اكتشاف بوزونات هيغز في منشأة المنظمة الأوروبية للأبحاث النووية (CERN)، المعروفة باسم سيرن، بالتعاون مع العديد من أقسام الفيزياء في الجامعة التقنية الراينية الفستفالية.

تُلقي فيزياء الجسيمات الفلكية وعلم الكونيات الفيزيائي الضوء على نشأة الكون وتطوره. المادة المظلمة أحد مواضيع البحث، على سبيل المثال، في محطة الفضاء الدولية، حيث تُجرى تجارب مطياف ألفا المغناطيسي، بالتعاون مع الجامعة التقنية الراينية الفستفالية في زيورخ، لدراسة تساؤلات حول وجود المادة المظلمة وجوهرها.

تتناول فيزياء المادة المكثفة النطاق الكامل للخصائص الفيزيائية، من الأجسام الصلبة إلى الجسيمات الذرية، بهدف الكشف عن آفاق جديدة لتطبيق نتائج الأبحاث. وفي إطار برنامج رائد للاتحاد الأوروبي، يدرس فيزيائيو الجامعة التقنية الراينية الفستفالية مع شركاء أوروبيين آخرين كيفية الاستفادة من خصائص الرسوم البيانية.

تشكل المواد والمفاهيم الجديدة لمعالجة المعلومات موضوع الإلكترونيات النانوية. هنا، يتم تطوير وسائط تخزين سريعة التفاعل وغير مراوغة للهندسة المعمارية للحاسوب الموفرة للطاقة.

في مجال المعلومات الكمومية، يركز البحث على طريقة جديدة لمعالجة المعلومات، والتي تستخدم بشكل واضح عدم وجود تعريف موجود في ميكانيكا الكم.

تبحث تكنولوجيا الكم في خصائص الأنظمة الكمومية وتستكشف كيفية الاستفادة منها، على سبيل المثال في تطبيقات معالجة المعلومات الكمومية الجديدة.

تبحث فيزياء المادة اللينة النشطة في الجسيمات الدقيقة ذاتية الدفع مثل الروبوتات الدقيقة والكائنات الحية الدقيقة بالإضافة إلى المواد والتطبيقات القائمة عليها، على سبيل المثال في الطب والهندسة الميكانيكية.

تفحص الفيزياء الحيوية الخصائص الفيزيائية للأنظمة البيولوجية أو تنشئ طرقًا فيزيائية لاستخدامها في علوم الحياة.

في مجال الفيزياء الطبية، يحاول الباحثون تحسين أساليب التشخيص والعلاج الطبي، على سبيل المثال فيما يتعلق بتقنيات التصوير أو العلاج الإشعاعي والليزر.

يكمن تركيز البصريات وفيزياء الليزر في تطوير تقنيات بصرية جديدة، مثل البصريات النانوية.