Zwei Physiker der Goethe-Universität werden mit hochrangigen Preisen der Deutschen Physikalischen Gesellschaft ausgezeichnet: Für seine Beiträge zu fundamentalen Fragen der Quantenmechanik erhält Dr. Sebastian Eckart vom Institut für Kernphysik den mit 7500 Euro dotierten Gustav-Hertz-Preis. Prof. Dr. Thomas Wilhelm vom Institut für Didaktik der Physik wird mit dem Robert-Wichard-Pohl-Preis und einem Preisgeld von 5000 Euro für seine herausragenden Verdienste um die Modernisierung der Didaktik der Physik geehrt. Dies gab gestern die Deutsche Physikalische Gesellschaft (DPG) bekannt.
Es sind bahnbrechende Experimente in der Atomphysik auf der kürzesten Zeitskala, die Sebastian Eckart gelungen sind: Mit ultrakurzen Laserfeldern konnte er Ringströme in einzelnen Atomen erzeugen, indem er gezielt Elektronen mit einem bestimmten Umlaufsinn aus dem Atom entfernte. Das Ergebnis war ein Ion mit einem definierten Ringstrom, bei dem die Mehrzahl der Elektronen in einer Richtung um den Atomkern kreisen. Damit konnte der Wissenschaftler zeigen, dass es möglich ist, Information in der Form von Ringströmen in einzelnen Atomen zu speichern, wobei das „Schreiben“ und das „Lesen“ in wenigen Femtosekunden geschieht (eine Femtosekunde sind 0,000000000000001 Sekunden). In einer weiteren Arbeit konnte er winzige Zeitverzögerungen von Elektronen messen, die aus Molekülen emittiert werden. Diese Zeitverzögerungen waren sogar nur etwa 0,02 Femtosekunden lang. In seinen neusten Arbeiten gelang es ihm, innerhalb weniger Femtosekunden ein verschränktes Atompaar zu erzeugen. Verschränkung ist ein Quanteneffekt, bei dem Teilchen nur gemeinsam beschreibbar sind, selbst wenn sie sich in größerer Entfernung voneinander befinden. Die von Einstein so benannte „spukhafte Fernwirkung“ kann nun endlich auf atomarer Ebene mit extrem hoher Zeitauflösung untersucht werden
Wie erreicht man, dass Schüler:innen im Physikunterricht mehr verstehen? Mit dieser Frage setzt sich der Physikdidaktiker Prof. Thomas Wilhelm seit mehr als zwei Jahrzehnten auseinander. So zeigte er, dass Schüler:innen mit von ihm entwickelten Unterrichtskonzepten den vermittelten Stoff besser verstehen konnten als im herkömmlichen Unterricht. Alleine die didaktische Aufbereitung des Stoffes reicht jedoch nicht aus, haben seine Forschungen gezeigt, denn es kommt auch darauf an, wie man mit Alltagskonzepten physikalischer Begriffe von Schüler:innen umgeht und mit ihrer Denk- und Herangehensweise an das Lernen an sich – dem „Mindset“. Thomas Wilhelm hat eine Reihe von Bücher mit Unterrichtsmaterialien erstellt, mehrere Lehrbücher für das Lehramtsstudium der Physik sowie für Physiklehrkräfte verfasst sowie eine Vielzahl von unterrichtspraktischen Artikeln in Lehrerzeitschriften veröffentlicht. In ihrer Würdigung des Preisträgers schreibt die DPG: „Sein Wirken zeichnet sich durch eine starke Fach- und Schulorientierung aus und verbindet seine zahlreichen Projekte zur Entwicklung von Unterrichtskonzeptionen und -materialien mit fundierter Forschung zum Physiklernen. Seine Projekte haben eine große Ausstrahlung auf Lehrkräfte und tragen wesentlich zur Weiterentwicklung des Physikunterrichts bei.“
Sebastian Eckart studierte 2009-2015 Physik in Konstanz mit Auslandsaufenthalten in Italien und dem Oman. Seine Masterarbeit fertigte er bei Prof. Alfred Leitenstorfer, Lehrstuhl für Experimentalphysik der Universität Konstanz, an. 2019 promovierte er an der Goethe-Universität Frankfurt in der Gruppe von Prof. Reinhard Dörner am Institut für Kernphysik. Seine herausragende Promotion zu „Strong Field Ionization in Two-Color Fields“ erhielt 2020 den Dissertationspreis des Vereins der Freunde und Förderer der Goethe-Universität sowie des Institut of Physics, dem Hauptberufsverband Großbritanniens und Irlands für Physiker. Nach Auslandsaufenthalten in Berkeley und Wien forscht Sebastian Eckart heute als Postdoc an der Goethe-Universität.
Thomas Wilhelm studierte Physik und Mathematik für das gymnasiale Lehramt und legte das Erste und Zweite Staatsexamen ab und arbeitet danach als Gymnasiallehrer in Marktbreit. 2005 wurde er an der Justus-Maximilians-Universität Würzburg über dynamische Visualisierungen in der Mechanik promoviert. Seine Habilitation 2011 erfolgte über innovative videogestützte Ansätze der Analyse von Bewegungsvideos. 2012 folgte er einem Ruf an die Goethe-Universität, wo er seither Professor für die Didaktik der Physik ist. Für seine Forschungen erhielt er zahlreiche Preise und Auszeichnungen, darunter den Wissenschaftspreis der Frankfurter Physik 2021.
Der Gustav-Hertz-Preis zeichnet eine hervorragende, kürzlich abgeschlossene Arbeit junger Physikerinnen und Physiker aus, um Wissenschaftler:innen in einer frühen Karrierephase anzuspornen. Die Arbeiten stammen aus den Gebieten der experimentellen oder theoretischen Physik, zeigen einen gewissen Abschluss und enthalten neue Erkenntnisse. „Erkenntnis“ wird dabei nicht allein im Sinne der Grundlagen verstanden, sondern es werden auch Ergebnisse im Sinne der Anwendung und Praxis gewertet. Der Gustav-Hertz-Preis wurde 1992 aus dem Preis der DPG – Physikpreis – und dem Gustav-Hertz-Preis der Physikalischen Gesellschaft der DDR zusammengelegt.
Der Robert-Wichard-Pohl-Preis wird für hervorragende Beiträge zur Physik verliehen, die eine besondere Ausstrahlung auf andere Disziplinen in Wissenschaft und Technik haben, für außergewöhnliche Leistungen in der Verbreitung wissenschaftlicher Erkenntnis in der Lehre, im Unterricht und in der Didaktik der Physik.
Mit rund 55000 Mitgliedern ist die deutsche Physikalische Gesellschaft die weltweit größte physikalische Fachgesellschaft.
