Geschichte
Physik wurde bereits bei der Gründung der ETH im Jahre 1855 als wichtige Disziplin eingestuft. Der dafür geschaffene Lehrstuhl wurde mit Rudolf Clausius, berühmt für seine Formulierung des 2. Hauptsatzes der Thermodynamik, besetzt. Unterricht und Forschung waren bis anfangs des 20. Jahrhunderts durch die experimentelle Physik dominiert. Erwähnenswert sind die Messungen der spezifischen Wärme von Diamant durch Heinrich Friedrich Weber. Dessen Daten wurden später von Albert Einstein, bei seiner ersten Anwendung der Quantenhypothese auf feste Körper, verwendet. Nach 1900 machte Pierre Weiss, einer der führenden Wissenschaftler auf dem Gebiet des Magnetismus, unter anderem durch seine Erfolge in der Erzeugung hoher Magnetfelder von sich reden.
Einstein, Student an der ETH von 1896 bis 1900, beklagte sich offenbar wiederholt über den Mangel an damalig moderner theoretischer Physik im Ausbildungsangebot der Schule, zu dieser Zeit noch ein Polytechnikum. Er selber behob diesen Mangel, als er 1912 den Ruf auf den ersten Lehrstuhl für theoretische Physik an seiner alma mater, der inzwischen der Status einer Technischen Hochschule verliehen worden war, annahm. Seine Nachfolger, Peter Debye und später Wolfgang Pauli, sorgten für weiterhin herausragende Bedeutung dieser Disziplin an der ETH. Der Bereich der experimentellen Physik wurde nach 1920 durch Paul Scherrer geprägt. Er war insbesondere dafür verantwortlich, dass nach 1932 ein auch international bedeutendes Programm in Kernphysik realisiert werden konnte.
Umzug auf den Hönggerberg
Nach 1960 führte die drastische Zunahme der Studentenzahlen in den Natur- und Ingenieurwissenschaften generell und imder Physik im Speziellen zu einer signifikanten Erhöhung der Anzahl von Physikprofessuren. Hauptsächlich betraf dies die Physik der kondensierten Materie, die Teilchenphysik und die theoretische Physik. Die unausweichlichen Raumprobleme konnten zwischen 1965 und 1973 mit der schrittweisen Inbetriebnahme des neuen ETH-Standortes auf dem Hönggerberg, ausserhalb des Zentrums von Zürich, gelöst werden.
Gleichzeitig änderte das bisherige Physikalische Institut seine Organisationsform zu der eines Departements (D-PHYS). Die neue Struktur hat sich bis heute ohne grundlegende Änderungen bewährt. Die Forschungsaktivitäten der Festkörperphysik, hauptsächlich in den Bereichen des Magnetismus, der Supraleitung und der Ferroelektrizität, stützten sich auf die hohe Kompetenz in der Materialherstellung und -charakterisierung. Komplementär dazu entstand ein starkes Programm in der Laserphysik und -entwicklung. Die Teilchenphysik profitierte von Programmen am CERN in Genf und beteiligte sich am Aufbau und der Nutzung eines Protonenbeschleunigers am neu entstandenen nationalen Institut für Nuklearforschung (SIN, jetzt PSI) in Villigen. Im Bereich der theoretischen Physik wurde die bisherige erfolgreiche Tätigkeit in mathematischer Physik ergänzt durch Programme der neuen Lehrstühle in Physik der kondensierten Materie und in phänomenologischer Teilchenphysik.
Die wachsende Bedeutung der Wechselwirkungen zwischen Licht und Materie, nicht nur in der Forschung sondern auch in technischen Entwicklungen, führte nach 1980 zum Aufbau der neuen Disziplin Quantenelektronik, die auch in der Lehre als neues Fach angeboten wurde. Das neu gegründete Institut (IQE) wuchs sehr schnell und erreichte bald die Grösse der drei bisherigen (LFKP, IPP, ITP). Eine Zusammenarbeit mit der UZH besteht im gesamten Unterricht der theoretischen Physik und in Lehrveranstaltungen in Teilchenphysik für graduierte Studierende (MSc und Doktorierende). Seit 2000 sind auch mehrere Forschungsgruppen in den zu dieser Zeit neu geschaffenen nationalen Schwerpunkts-programmen (NCCR) prominent beteiligt.
Immer neue Verbindungen
Mittels gemeinsam getragener Professuren wurden neue Verbindungen mit dem Paul Scherrer Institut geschaffen. Im speziellen wird das Laboratorium für Neutronenstreuung (externe Seite LNS) des PSI gemeinsam unter den Auspizien des D-PHYS und des PSI betrieben. Das Departement betreut ebenfalls das Laboratorium für Ionenphysik (LIP). Die vorhandenen Anlagen werden zum grossen Teil für Experimente in Projekten der Umweltwissenschaften, Klimatologie, Archäologie und Materialwissenschaften genutzt.
In jüngster Zeit konnten Angehörige des Departements Physik dank ETH-Hubs wie dem Quantum Center und dem Center for Origin and Prevalence of Life (COPL) interdisziplinäre Kooperationen und Austauschmöglichkeiten erkunden.
Ein neues Gebäude am Horizont
Auf dem Hönggerberg soll ein neues Gebäude für die physikalische Forschung entstehen: Das HPQ-Gebäude wird unterirdische Hochleistungslabors für besonders sensible Forschungsexperimente sowie zusätzliche Büroflächen beherbergen. Diese Entwicklung wird vor allem für die Forschung im Bereich der Quantentechnologien von Bedeutung sein.