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FORSCHUNG/500: Interview - Von Nano zu Bio und Neuro (TU Berlin)


TU berlin intern 2-3/08
Die Hochschulzeitung der Technischen Universität Berlin

Von Nano zu Bio und Neuro
Wie neue Forschungsrichtungen in der Physik unsere Zukunft verändern werden
Gespräch mit Professor Eckehard Schöll

Von Patricia Pätzold


TU BERLIN INTERN: Herr Professor Schöll, die Physik hat uns erklärt, was die Welt im Innersten zusammenhält. Was wird sie uns in Zukunft bringen?

PROFESSOR SCHÖLL: Die Physik ist laufend in Bewegung, ständig entstehen neue Forschungsrichtungen und -gebiete. Neben den aktuellen "Mainstream"-Gebieten wie Nanotechnologie, Mikroelektronik oder Quantencomputer gibt es neue, hochinteressante Entwicklungen wie die sozioökonomische Physik. Sie wendet zum Beispiel statistische Methoden der Physik auf Vorgänge in der menschlichen Gesellschaft an. Oder die biologische Physik, die überraschende Erkenntnisse über die Lebensvorgänge in Körper- und Gehirnzellen liefert.

TU BERLIN INTERN: Wie kann man sich das konkret vorstellen?

PROFESSOR SCHÖLL: Bei kollektiven Phänomenen wie dem "Internethype", bei plötzlichen Massendiskussionen zu einem bestimmten Thema, handelt es sich um komplexe dynamische Netzwerke, die die sozioökonomische Physik mit den Methoden der theoretischen und der statistischen Physik studiert: Wie kann es zu einem öffentlichen Meinungsumschwung kommen, wie zuverlässig sind Meinungsumfragen, wie breiten sich Sexualkrankheiten oder Infektionen wie SARS aus, welche Saisonverläufe weisen Bundesligaergebnisse auf oder - in der Finanzwelt - wie sind die Abläufe bei Börsencrashs oder Währungsschwankungen? All diese Erscheinungen gehorchen oft denselben Gesetzen wie die abstrakten Netzwerke, die wir in der theoretischen Physik beschreiben.

TU BERLIN INTERN: Muss ein Physiker also heute gleichzeitig Biologe oder Wirtschaftswissenschaftler sein?

PROFESSOR SCHÖLL: Physikerinnen und Physiker werden methodisch ausgebildet, nicht zu spezialisiert. Es fällt ihnen daher sehr leicht, diese Methoden auch auf ganz andere Gebiete anzuwenden. Weitere Fachkenntnisse sind dann natürlich nützlich. Generell kann sich ein Physiker aber eher einige betriebswirtschaftliche Kenntnisse aneignen, als dass ein Betriebswirt oder eine Betriebswirtin nebenher ein bisschen Physik lernt.

TU BERLIN INTERN: Auch Medizin, Abrüstung und Energie sind wichtige Themen auf der Tagung. Was treibt die Physik auf diesen Gebieten voran?

PROFESSOR SCHÖLL: Die Medizinphysik befasst sich zum Beispiel mit der Auswirkung von Strahlenbelastung auf Organismen. Der Arbeitskreis Abrüstung in der Deutschen Physikalischen Gesellschaft stellt gesellschaftlich relevante Fragen, ebenso wie die Arbeitskreise Energie, Chancengleichheit oder Information. Das zeigt, dass Physiker auch über den Tellerrand ihres engeren Fachgebiets hinausschauen, und hat eine lange Tradition. Denken Sie an die Göttinger Erklärung, an die Atomrüstungsdiskussion in den 50er-Jahren. In den USA gibt es eine sehr starke Bewegung zu diesem Thema, die "Union of Concerned Scientists". Einer von ihnen wird auch einen Plenarvortrag halten.

TU BERLIN INTERN: Was sind die spannendsten Felder, wo sind zukünftig interessante Entdeckungen und Entwicklungen zu erwarten?

PROFESSOR SCHÖLL: Innerhalb der Festkörperphysik werden Materialforschung, Nanophysik, Mikroelektronik und Quantencomputer den Alltag revolutionieren.

Wir treiben heute Grundlagenforschung zur Informationsspeicherung und -übertragung mit einzelnen Elektronen und Photonen, also Lichtteilchen. Daraus kann in zehn oder 15 Jahren eine ganz neue Generation von Computern entstehen, Quantencomputer mit ungeahnter Leistung. In der Neurowissenschaft sind Hirnschrittmacher denkbar, die neuartige Therapieverfahren bei Parkinson, Epilepsie oder Schlaganfall eröffnen. Die Materialwissenschaft erwartet für elektronische Bauteile viel von neuen Modifikationen des Kohlenstoffs, wie Nanoröhrchen oder dem zweidimensionalen flachen Graphen. Diese haben eine sehr hohe Festigkeit, elektrische Leitfähigkeit und andere vorteilhafte Eigenschaften, sodass sie klassische Halbleitermaterialien wie Silizium in einigen Anwendungen ersetzen könnten.

TU BERLIN INTERN: Wissen wir denn heute, was die Welt im Innersten zusammenhält?

PROFESSOR SCHÖLL: Am Ende des 19. Jahrhunderts haben die Physiker auch geglaubt, das Gebäude der Physik sei fast fertig. Mit dem Jahr 1900 kam dann der große Knall. Erst die Quantentheorie, die unser Weltbild völlig umstürzte, 1905 dann die Relativitätstheorie, die die Physik in ihren Grundfesten erschütterte. Man kann aus heutiger Sicht nicht voraussehen, ob so etwas wieder passiert. Allerdings ist eine evolutionäre Entwicklung eher wahrscheinlich, also die Entstehung neuer Gebiete, wie wir es etwa mit der biologischen Physik erleben. Damit wird jedoch unsere heutige Physik nicht ungültig.


Eckehard Schöll ist Professor für Theoretische Physik, insbesondere Festkörperphysik. Er ist Leiter der Jahrestagung der Deutschen Physikalischen Gesellschaft Ende Februar an der TU.


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Quelle:
TU Berlin intern Nr. 2-3, Februar/März 2008, Seite 2
Herausgeber:
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Erscheinungsweise: monatlich, neunmal im 23. Jahrgang


veröffentlicht im Schattenblick zum 1. April 2008