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Physik studieren

Physiker suchen nach Gesetzen hinter den Naturvorgängen auf der Erde und im Kosmos.
Ein Artikel von Katharina Wagner. Mitarbeit: Gabriele Meister

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Physik

Darum geht es

Physiker untersuchen das Verhalten der kleinsten Teilchen, befassen sich mit den Eigenschaften von Materie und versuchen, das Universum zu ergründen. Sie beschäftigen sich aber auch mit praktischen Dingen wie Computerchips, Solarzellen oder Leuchtdioden. »Mit der Physik kann man Vorgänge berechnen, selbst wenn wir sie mit unseren Sinnen nicht wahrnehmen können oder sie der Alltagserfahrung völlig widersprechen, wie in der Quantenphysik. Das ist das Faszinierende an dem Fach«, sagt Gert-Ludwig Ingold, Professor der Universität Augsburg und Sprecher der Konferenz der Fachbereiche Physik. In den ersten drei bis vier Semestern werden die drei Gebiete Mathematik, Experimentalphysik und Theoretische Physik etwa zu gleichen Teilen behandelt. In der Regel muss man zusätzlich ein Nebenfach wählen, zum Beispiel Informatik oder Chemie. Da Mathematik zum Handwerkszeug des Physikstudiums gehört, nimmt sie gerade am Anfang viel Raum ein. 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. Bilder und Analogien helfen dabei, Phänomene besser zu begreifen – zum Beispiel die Vorstellung, dass sich Elektronen auch wie Wellen verhalten können. Im Labor lernen die Studenten, mit Messgeräten umzugehen und Versuche durchzuführen. Auch in den Vorlesungen werden anfangs viele Experimente vorgeführt. In der Theoretischen Physik geht es um klassische Mechanik, Elektrodynamik, Thermodynamik und statistische Physik sowie um Quantenmechanik. Die Studenten rechnen dabei zahlreiche Modelle durch. So sollen sie einen Blick dafür bekommen, wie die einzelnen Phänomene mathematisch zusammenhängen. Das Bachelorstudium läuft an den meisten Unis sehr ähnlich ab, zur Spezialisierung kommt es meist erst im Master. Für angehende Lehrer liegt der Fokus auf der Experimentellen 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

Eignung, Hürden, Irrtümer

Mathematische Zusammenhänge, Herleitungen und Beweise – die ersten Semester ähneln einem Mathestudium. Denn Mathe ist das Handwerkszeug der Physik. »Wer Physiker werden will, muss bereit sein, an Problemen herumzuknobeln. Manchmal braucht man vier Stunden für die Übungsaufgaben, manchmal findet man gar keine Lösung. Aber genau dieses Durchhaltevermögen ist später auf dem Arbeitsmarkt gefragt«, sagt Gert-Ludwig Ingold. Deshalb sollte man sich nicht täuschen lassen, wenn der Stundenplan übersichtlicher wirkt als zu Schulzeiten. Studenten, die die selbstständige Vor- und Nachbereitung der Vorlesungen und das Lösen der Übungsaufgaben nicht ernst nehmen, laufen schnell Gefahr, den Anschluss zu verpassen. Hartnäckigkeit lohnt sich: »Wer die ersten Semester übersteht, schafft mit großer Wahrscheinlichkeit auch das restliche Studium«, sagt Ingold. An einen Studienplatz zu kommen ist kein Problem: Die Mehrzahl der Bachelorstudiengänge in Physik hat keinen NC.

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Typische Fragestellungen des Fachs

  • Wie wird Licht gebrochen, wenn es durch eine optische Linse fällt?
  • Was sind Gravitationswellen?
  • Welche neuen Entwicklungen gibt es bei Teilchenbeschleunigern?
  • Wie groß ist die Anziehungskraft zweier Bleikugeln im Abstand von wenigen Zentimetern?
  • Kann man Informationen schneller als mit Lichtgeschwindigkeit transportieren?
  • Wie verhalten sich Atome aus Antimaterie?
  • Wie kann man physikalische Vorgänge in der Atmosphäre beschreiben und Klimamodelle erstellen?

Übrigens

Ein Physiker aus Augsburg hat im Labor den größten Diamanten der Welt gezüchtet. Der Edelstein hat einen Durchmesser von 9,2 Zentimetern und ist mit bloßem Auge nicht von einem natürlichen Diamanten zu unterscheiden.

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