Moderne Entwicklungen in der Physik

Seit der Zeit Guardis hat sich die Physik sehr viel weiter entwickelt. Es wurden die Elektrodynamik, die Spezielle und die Allgemeine Relativitätstheorie sowie die Quantenmechanik entdeckt. Noch neuer sind Feldtheorien, wie die Theorien der Starken und der Schwachen Wechselwirkung. Diese sind zur Quantenmechanik kompatibel. Die Schwache und die Elektromagnetische Wechselwirkung wurden bereits auf eine vereinheitlichte Theorie zurückgeführt. Bei der Starken Kraft ist das noch nicht gelungen, es existieren aber schon mehrere Lösungsansätze, die bald am CERN experimentell getestet werden können. Es ist bis jetzt jedoch noch nicht gelungen, die Gravitation zu quantisieren, d.h. mit der Quantentheorie kompatibel zu machen.
Ein anderes Forschungsgebiet sind makroskopische Quantensysteme, wie z.B. Bose-Einstein-Kondensate. Früher wurde vermutet, dass die Quantentheorie nur für mikroskopisch kleine Objekte gilt. Heutzutage können aber schon Quantenzustände experimentell präpariert werde, die mit freiem Auge beobachtbar sind.
Ein anderer Themenbereich sind Quantencomputer. Diese hätten den Vorteil, dass sie unglaublich schnelle Berechnungen durchführen könnten. Denn ein Quantencomputer könnte nicht nur mit 0-en und 1-en, also mit Bits, rechnen, sondern auch mit allen Zahlen dazwischen (q-bits genannte Informationseinheiten).
Weiters könnten sich sehr viele Einheiten gleichzeitig an der Berechnung beteiligen, also eine enorme Parallelisierung stattfinden. Probleme bereitet hierbei die notwendige Reinheit der quantenmechanischen Zustände, ihre zeitliche Stabilität und die Speicherung von Quanteninformation (Lichtteilchen fangen und festhalten ist nicht einfach).
Weiters wird an neuen Materialien geforscht. So genannte „functional materials“ könnten Kompressoren in Kühlschränken ersetzten, da sie einfach bei Anlegen einer Spannung auf einer Seite warm und auf der anderen kalt werden. Oder Hochtemperatursupraleiter, die auch noch bei Raumtemperatur supraleitend bleiben, könnten den Stromtransport vom Kraftwerk in die Haushalte verlustfrei machen. Und wer träumt nicht von niemals dreckig werdenden Gegenständen, Messern die immer scharf bleiben oder Karosserien, die Beulen von selbst ausbügeln?
Ob Festplatten mit einer höheren Speicherkapazität, medizinischen Lasern, Strahlentherapien, Tomographien, Diamanterzeugung mittels Plasmen, Oberflächenbeschichtungen, Nachweis von Umweltgiften, u.s.w., überall mischt die Physik mit.

Entwicklungsplan der Fakultät für Physik: URL:
info.tuwien.ac.at/dektnf/Download/PH-Entwicklungsplan_08_12_2005.pdf