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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: Gabriele Meister

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Physik

Darum geht es

Vom Akku zum Handy, vom Windrad bis zum Touchscreen, von der Schwerkraft bis zum Magnetismus: Viele Alltagsgegenstände und -phänomene beruhen auf Gesetzmäßigkeiten, die in der Physik erkannt und nutzbar gemacht wurden. Sie untersucht das Verhalten der kleinsten elementaren Teilchen oder die Spuren des Urknalls im Universum, aber beschäftigt sich auch mit Quantencomputern 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 Messungen, am Schreibtisch versuchen sie, Ideen und mathematische Konzepte 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 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, das aber nur einen geringen Umfang einnimmt. Viele entscheiden sich für Mathe oder Informatik. Im Labor lernen die Studierenden, mit Messgeräten umzugehen und Versuche durchzuführen. In den Vorlesungen werden anfangs viele Experimente vorgeführt, etwa zur Gravitationswaage oder zum gedämpften Pendel. Ein bis zwei Semester später lernen die Studierenden in der theoretischen Physik die jeweiligen Theorien dazu, etwa in klassischer Mechanik, Elektrodynamik, Thermodynamik, Statistischer Physik und Quantenmechanik. »Manche Studierende beklagen sich anfangs, dass Experimente unbegründet erscheinen, aber wenn man die Theorien beherrscht, wird mit der Zeit alles klarer«, sagt Mecke. Die Studierenden lernen Phänomene mathematisch zu beschreiben, Modelle durchzurechnen und Naturgesetze zu begründen. Das Bachelorstudium läuft an den meisten Unis ähnlich ab, die Spezialisierung folgt im Master, für den sich viele entscheiden. Angehende Lehrer beschäftigen sich stärker mit experimenteller Physik. Sie lernen, Grundlagen wie die Bewegungslehre nach Newton oder Gesetze der Optik erklären zu können.

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Typische Fragestellungen des Fachs

  • Wie wird Licht gebrochen, wenn es durch eine optische Linse fällt?
  • Was sind Raum und Zeit?
  • Wie verhalten sich Atome aus Antimaterie?
  • Weshalb sind manche Metalle magnetisch und andere nicht?
  • Wieso wächst Unordnung immer an?
  • Wie werden Quanten technisch genutzt?
  • Wie lassen sich Eigenschaften von schwarzen Löchern und Gravitationswellen ergründen?

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«, sagt Klaus Mecke. Noch wichtiger sei es, eigenständiges und logisches Denken zu schulen. »Das braucht Geduld, an manchen Übungsaufgaben sitzen Studierende mehrere Stunden. Manchmal findet man auch überhaupt gar keine Lösung.« Vor allem am Anfang ist es wichtig, dass man sich selbst motiviert und durchhält. Vorlesungen muss man gründlich nachbereiten. »Nach den ersten Semestern fällt das leichter«, sagt Mecke.

Gibt es einen NC?

Die große Mehrheit der Studiengänge hat keinen NC.

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