Physik

Die Entwicklung physikalischer Theorien bedient sich stets mathematischer Methoden, seien es einfache Proportionalitätsbeziehungen wie das Ohmsche Gesetz oder die Lösungen komplexer, mehrdimensionaler Differentialgleichungen, wie sie beispielsweise die Wellenfunktion eines Wasserstoffatoms beschreiben. Die Behandlung dieser Themen erfordert daher ein hohes Maß an Abstraktionsvermögen und mathematischer Denkfähigkeit. Das Studium an der RWTH Aachen umfasst alle Teilgebiete der Physik. Die Bachelorarbeit bietet einen ersten Einblick in die einzigartige Vielfalt der Forschungsschwerpunkte in der Physik: In der Elementarteilchenphysik werden die Bausteine ​​der Materie und ihre Wechselwirkungen untersucht. Ein herausragender Erfolg in diesem Forschungsgebiet ist beispielsweise die Entdeckung des Higgs-Bosons am Europäischen Kernforschungszentrum CERN in Zusammenarbeit mit mehreren physikalischen Instituten der RWTH Aachen. Astroteilchenphysik und physikalische Kosmologie erhellen die Entstehung und Entwicklung des Universums. Dunkle Materie ist eines der Forschungsthemen, beispielsweise auf der Internationalen Raumstation, wo in Zusammenarbeit mit der RWTH Aachen die Experimente des Alpha-Magnet-Spektrometers dazu beitragen, Fragen zur Existenz oder zum Wesen dunkler Materie zu untersuchen. Die Festkörperphysik befasst sich mit dem gesamten Spektrum physikalischer Eigenschaften von Festkörpern bis hin zu atomaren Teilchen, um neue Perspektiven für die Anwendung von Forschungsergebnissen zu eröffnen. Im Rahmen eines EU-Leitprogramms untersuchen Physiker der RWTH Aachen gemeinsam mit anderen europäischen Partnern, wie die Eigenschaften von Graphen genutzt werden können.

Neue Materialien und Konzepte für die Informationsverarbeitung sind das Thema der Nanoelektronik. Hier werden schnell reagierende, nicht flüchtige Speichermedien für energieeffiziente Computerarchitekturen entwickelt.

Im Bereich der Quanteninformation konzentriert sich die Forschung auf eine neue Art der Informationsverarbeitung, die gezielt die Unbestimmtheit der Quantenmechanik nutzt.

Die Quantentechnologie untersucht die Eigenschaften von Quantensystemen und erforscht deren Anwendungsmöglichkeiten, beispielsweise in neuartigen Anwendungen der Quanteninformationsverarbeitung.

Die Physik aktiver weicher Materie untersucht selbstangetriebene Mikropartikel wie Mikroroboter und Mikroorganismen sowie darauf basierende Materialien und Anwendungen, beispielsweise in der Medizin und im Maschinenbau.

Die Biophysik untersucht die physikalischen Eigenschaften biologischer Systeme oder entwickelt physikalische Methoden für die Anwendung in den Lebenswissenschaften.

Im Bereich der Medizinphysik versuchen Forscher, Methoden der medizinischen Diagnose und Therapie zu optimieren, beispielsweise im Hinblick auf Bildgebungsverfahren oder Strahlen- und Lasertherapie.

Der Schwerpunkt der Optik- und Laserphysik liegt auf der Entwicklung neuer optischer Technologien wie der Nanooptik.