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Physik studieren

Die Physik sucht nach den Gesetzen hinter den Naturvorgängen auf der Erde und im Kosmos.
Ein Artikel von Daniel Kastner. Mitarbeit: Christian Heinrich.

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Physik

Darum geht es

Von der Batterie bis zur Glühbirne, vom Windrad bis zum Touchscreen, von der Schwerkraft bis zum Magnetismus: Viele Alltagsgegenstände und -phänomene beruhen auf Gesetzmäßigkeiten, die Physiker erkannt und nutzbar gemacht haben. Sie untersuchen das Verhalten der kleinsten elementaren Teilchen oder die Spuren des Urknalls im Universum, aber beschäftigen sich auch mit praktischen Dingen wie Computerchips und Solarzellen, Leuchtdioden und Lasern. Das Allerkleinste hängt mit dem großen Ganzen zusammen – etwa wenn im Teilchenbeschleuniger plötzlich ein bisher unbekanntes Geisterteilchen auftaucht oder wenn das Kilogramm als die exakte Anzahl von Atomen in einer Siliziumkugel neu definiert wird. »Um die Naturgesetze zu verstehen, die um uns herum wirken, greifen Physiker auf Theorie und Praxis zurück. Im Labor machen sie Experimente und Beobachtungen, am Schreibtisch versuchen sie, Formeln und Ideen so zu Papier zu bringen, dass sich damit die Wirklichkeit beschreiben und erklären lässt«, sagt Klaus Mecke, Physikprofessor an der Universität Erlangen-Nürnberg und Sprecher der Konferenz der Fachbereiche Physik.

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Voraussetzungen aus Sicht von Professoren für ein Studium im Fach Physik

  • Affinität zur Mathematik / mathematische Vorkenntnisse
  • Affinität zu den Naturwissenschaften / naturwissenschaftliche Vorkenntnisse
  • Interesse an Forschung und wissenschaftlichem Arbeiten / Grundkenntnisse wissenschaftlichen Arbeitens
  • abstraktes / logisches / analytisches Denkvermögen
  • Lernbereitschaft / Einsatz- und Leistungsbereitschaft
  • Belastbarkeit / Ausdauer / Durchhaltevermögen

Quelle: Professor(inn)enbefragung im Rahmen des CHE Rankings 2015/16.

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So läuft das Studium ab

In den ersten drei bis vier Semestern werden die drei Gebiete Mathematik, Experimentalphysik und theoretische Physik etwa zu gleichen Teilen behandelt. Mathe ist das Handwerkszeug der Physik. Auf dem Stundenplan stehen Analysis und Lineare Algebra. In der Experimentalphysik geht es zunächst um Mechanik, Wärmelehre, Elektrodynamik und Optik, später kommen Quantenphysik, Atom- und Molekülphysik sowie Festkörper-, Kern- und Teilchenphysik hinzu. In der Regel muss man zusätzlich ein Nebenfach wählen, zum Beispiel Informatik oder Chemie. Im Labor lernen die Studierenden, mit Messgeräten umzugehen und Versuche durchzuführen. Auch in den Vorlesungen werden anfangs viele Experimente vorgeführt, etwa zur Gravitationswaage oder zum gedämpften Pendel. In der theoretischen Physik geht es um klassische Mechanik, Elektrodynamik, Thermodynamik und statistische Physik sowie vor allem um Quantenmechanik. Die Studierenden lernen, Phänomene mathematisch zu beschreiben, Modelle durchzurechnen und Naturgesetze zu begründen. Das Bachelorstudium läuft an den meisten Unis ähnlich ab, zur Spezialisierung kommt es im Master, für den sich viele Bachelorabsolventen entscheiden. Für angehende Lehrer liegt der Fokus stärker auf der experimentellen Physik und darauf, Grundlagen wie die Bewegungslehre nach Newton verstehen und erklären zu können.

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Typische Fragestellungen des Fachs

  • Wie wird Licht gebrochen, wenn es durch eine optische Linse fällt?
  • Warum kann sich ein Elektron gleichzeitig in verschiedene Richtungen bewegen?
  • Weshalb sind manche Metalle magnetisch und andere nicht?
  • Wie nutzt man Quantenphysik für zukünftige Computer- und Kommunikationstechnik?
  • Gibt es Leben auf weit entfernten Planeten?
  • Was sind Raum und Zeit?
  • Was bedeutet die Heisenbergsche Unschärferelation?
  • Wie verhalten sich Atome aus Antimaterie?
  • Wie lassen sich Eigenschaften von Schwarzen Löchern untersuchen?

Das Fach passt zu dir, wenn...

... du Freude daran hast, den Dingen auf den Grund zu gehen – und Durchhaltevermögen besitzt. »Bei Physik geht es nicht nur darum, Fakten und Formeln zu lernen. Noch wichtiger ist, das eigenständige und logische Denken zu schulen. Das braucht Geduld, an manchen Übungsaufgaben sitzen Studierende mehrere Stunden. Manchmal findet man gar keine Lösung«, sagt Klaus Mecke. Vor allem am Anfang ist es wichtig, dass man sich selbst motiviert und durchhält. Vorlesungen muss man gründlich nachbereiten. »Nach den ersten Semestern wird es leichter«, sagt Mecke.

Gibt es einen NC?

Die große Mehrheit der Studiengänge hat keinen NC.

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