Was ist Physikinformatik?

Computereinsatz in der Physik

Der Einsatz computergestützter Verfahren ist aus der modernen Physik nicht mehr wegzudenken. In der Experimentalphysik haben sich die computergestützte Steuerung von Messprozessen, die Datenerfassung in Echtzeit, die Auswertung sehr großer Datenmengen sowie die Aufbereitung und Darstellung von Messresultaten mit Hilfe von Rechnern zu Standardverfahren entwickelt, die beständig weiterentwickelt und optimiert werden.

Noch entscheidender ist der Einsatz von Rechnern in der Theoretischen Physik, die das breite Spektrum von der Entwicklung grundlegender Modelle und abstrakter Formalismen auf der einen Seite bis hin zu detaillierten Vorhersagen in ganz konkreten Anwendungszusammenhängen oder in Bezug auf spezielle technische Fragestellungen auf der anderen Seite umfasst. Dazwischen liegt der wichtige Bereich der Theorieauswertung, d.h. der Nutzbarmachung einer abstrakten Theorie für eine konkrete Anwendung. In Anbetracht der zunehmenden Diversifizierung und Komplexität physikalischer Fragestellungen, ist der Einsatz von Computern an dieser Schnittstelle unumgänglich geworden und erfordert ganz spezielles know how. So lassen sich viele Theorien heutzutage nur durch den Einsatz massiv-parallel arbeitender Supercomputer oder mittels problemspezifischer Hardware auswerten.

Physik-Informatik an der Universität Hamburg

Die zentrale Rolle computerbasierter Verfahren in der Experimentalphysik sowie bei der Entwicklung grundlegender physikalischer Theorien und Modelle, bei deren Auswertung und in der Entwicklung technischer Verfahren zeigt sich auch in den Forschungsschwerpunkten der Physik an der Universität Hamburg. Diese reichen von großen Systemen wechselwirkender Quanten in der Festkörper- und Nanostrukturphysik über Licht-Materie-Wechselwirkung, Nichtgleichgewichtsdynamik und Quantenoptik bis hin zur Elementarteilchen- und Astrophysik.

Kompetenzen einer Physik-Informatikerin / eines Physik-Informatikers

Als eine stark wachsende Bindedisziplin steht die Physik-Informatik an der Schnittstelle zwischen moderner Physik und den neuen informationstechnischen Möglichkeiten. Für die Physik-Informatikerin/den Physik-Informatiker sind also nicht nur ein fundiertes physikalisches Grundlagenwissen und mathematische Fertigkeiten sondern auch analytisch-algorithmische Kompetenzen und sicheres Methodenwissen im Software-Bereich von entscheidender Bedeutung.

Wozu Physik-Informatik?

Physik-Informatik beinhaltet letztlich das volle Spektrum von der allgemeinen physikalischen Theorie über deren Auswertung bis hin zur technischen Anwendung oder zum Test im Experiment - allerdings mit einer besonderen Schwerpunktsetzung: Die numerische Auswertbarkeit der Theorie, die Möglichkeit zur Computersimulation wird im Alltag nicht nur bloß mitbedacht. Vielmehr stehen die rechnergestützte Auswertung selbst, die Durchführung der numerischen Simulation, etc. stets im Mittelpunkt des Interesses. Pointiert formuliert ist Physik-Informatik daher geleitet vom Bemühen um den konkreten Erfolg der Theorie in der Praxis.