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2019 / 20
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Über das Fach

Physik studieren

Physiker suchen nach Gesetzen hinter den Naturvorgängen auf der Erde und im Kosmos.
Ein Artikel von Daniel Kastner

Physik studieren
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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 beschäftigen sich mit praktischen Dingen wie Computerchips und Solarzellen, Leuchtdioden und Lasern. Aber auch das Verhalten der kleinsten Teilchen, die Eigenschaften von Materie oder die Spuren des Urknalls im Universum können Forschungsgegenstände von Physikern sein. 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. »Wer sich für Physik interessiert, will wissen, was die Welt im Innersten zusammenhält«, sagt Gert-Ludwig Ingold, Professor an der Universität Augsburg und Sprecher der Konferenz der Fachbereiche Physik. »Man kann auch Vorgänge berechnen, die wir mit unseren Sinnen nicht wahrnehmen können oder die der Alltagserfahrung völlig widersprechen, wie in der Quantenphysik.«

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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 atomaren Welt sind die Spielregeln andere«, sagt Gert-Ludwig Ingold. »Manche Phänomene lassen sich nur mithilfe der Mathematik beschreiben.« 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 um Quantenmechanik. Die Studierenden rechnen dabei zahlreiche Modelle, Phänomene und Zusammenhänge durch. Das Bachelorstudium läuft an den meisten Unis ähnlich ab, zur Spezialisierung kommt es im Master. Für angehende Lehrer liegt der Fokus stärker auf der experimentellen Physik.

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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?
  • Was sind optische Pinzetten?
  • Was bedeutet die Heisenbergsche Unschärferelation?
  • Wie verhalten sich Atome aus Antimaterie?
  • Wie lässt sich die Existenz Schwarzer Löcher untersuchen?

Das Fach passt zu dir, wenn...

... du Freude daran hast, den Dingen auf den Grund zu gehen – und Durchhaltevermögen besitzt. »Wer Physiker werden will, muss bereit sein, an Problemen herumzuknobeln. Manchmal braucht man Stunden für die Übungsaufgaben, manchmal findet man gar keine Lösung«, sagt Gert-Ludwig Ingold. Es gilt, sich diese Zeit zu nehmen. Denn sobald man die Vorlesungen nicht gründlich vor- und nachbereitet und die Übungsaufgaben schleifen lässt, läuft man Gefahr, den Anschluss zu verpassen. Hartnäckigkeit lohnt sich: »Wer die ersten Semester übersteht, schafft mit großer Wahrscheinlichkeit auch das restliche Studium«, sagt Ingold.

Gibt es einen NC?

Nur bei weniger als zehn Prozent der Studiengänge. Er liegt meist im Dreierbereich.

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