Studienwahl-Kompass

Physik

Bachelor Physik – Orientierung für Studieninteressierte

Das Besondere am Studium Physik

Ein Physik-Studium ist keine fachspezifische Berufsausbildung. Die Studieninhalte sind an Grundsatzfragen ausgerichtet. Von den Ingenieurwissenschaften unterscheidet sich die Physik im Wesentlichen durch folgende Aspekte:

In der Physik beschäftigt man sich überwiegend mit sehr grundsätzlichen Fragestellungen. Sie ist damit eine Basis-Wissenschaft; Anwendungen stehen nicht im Vordergrund der Forschung (Astrophysik kann man für nichts „brauchen“).

Physik erklärt die Vielfalt der makroskopischen Eigenschaften unserer Welt durch ihren Aufbau aus elementaren Bausteinen und allgemeingültigen Gesetzen. Diese Beschreibung ist immer quantitativ, ihre Sprache ist die Mathematik. Sie liefert damit die Grundlage für andere Naturwissenschaften und die Ingenieurwissenschaften. Physik ist damit auch Technikermöglichung („Wo High-Tech draufsteht, ist Physik drin”).

Studieninhalte

Das Physik-Studium vermittelt Ihnen ein breites physikalisches Grundwissen und vertiefte Kenntnisse in ausgewählten Bereichen. Sie werden mit dem methodischen Instrumentarium der experimentellen und theoretischen Physik vertraut gemacht. Darüber hinaus erwerben Sie Computer-Knowhow in rechner-gestützter Simulation, Modellierung und Datenerfassung.

+-

Im ersten Semester starten Sie mit der Einführung in die allgemeinen „Grundlagen der Experimentalphysik“. Diese Inhalte erstrecken sich bis ins fünfte Semester. Zugleich beginnt die über drei Semester verlaufende Grundausbildung in Mathematik. Hier können Sie zwischen „Höhere Mathematik“ und „Computergrundlagen“ oder „Analysis“ und „Lineare Algebra“ wählen. Zusätzlich bieten wir im ersten Semester eine Einführung in „Mathematische Methoden der Physik“ an. Dies ist eine gute Vorbereitung auf die mathematischen Anforderungen in der „Theoretischen Physik”, denn im zweiten Semester beginnen die Vorlesungen in diesem Bereich. Darüber hinaus benötigen Physikerinnen und Physiker auch Basiswissen in Chemie, das wir Ihnen die ersten zwei Semester im Modul „Einführung in die Chemie“ vermitteln.

Herausforderungen zu Studienbeginn – Sie sind nicht allein! 

Unser Tipp, um die Herausforderungen der ersten Semester des Physik-Studiums gut zu meistern: Nehmen Sie an den Mathematik-Vorkursen teil, die in den Wochen vor Beginn der Vorlesungszeit vom MINT-Kolleg der Uni Stuttgart angeboten werden. Dort frischen Sie Ihre Mathekenntnisse auf und lernen bereits viele Ihrer Mitstudierenden kennen. Das erste Semester stellt Sie auch organisatorisch vor neue Herausforderungen: Wann und wo finden die Lehrveranstaltungen statt? Wann, wo und wie muss ich mich zu Prüfungen anmelden? Auch hier werden Sie von uns nicht allein gelassen, sondern können in kleinen Mentoren-Gruppen von je einem fortgeschrittenen Studierenden und einem Professor oder einer Professorin betreut und beraten werden.

Der weitere Verlauf des Studiums konzentriert sich dann vollständig auf die Physik: Die „Nebenfächer“ Chemie und Mathematik werden mit Ende des zweiten bzw. dritten Semesters abgeschlossen. Sie besuchen nun interne „Praktika“, in denen Sie in Kleingruppen von zwei bis drei Studierenden Experimente aufbauen, durchführen und dokumentieren. Daneben gibt es erste Wahlmöglichkeiten zwischen verschiedenen Veranstaltungen. Im Wahlpflichtmodul „Fachaffine Schlüsselqualifikationen“ können Sie sich zwischen unterschiedlichen Angeboten im Bereich physikalischer Methoden –  dem Handwerkszeug des Physikers – entscheiden (etwa Messtechnik oder Physik am Computer). Beim „Physikalischen Wahlmodul“ können Sie sich in enger begrenzte physikalische Themenbereiche vertiefen und auch schon mal in moderne Forschungsthemen hineinschnuppern. Im Wahlpflichtmodul „Überfachliche Schlüsselqualifikationen“ können Sie zudem Ihre methodischen, sozialen oder kommunikativen Kompetenzen weiterentwickeln. Sie schließen das Bachelor-Studium mit einer 4-monatigen eigenständigen wissenschaftlichen Arbeit – der Bachelorarbeit – ab.

Veranstaltungsformen

Die allgemeine Wissensvermittlung im Physik-Studium erfolgt in Vorlesungen, meist von Gruppenübungen begleitet, in denen Sie das Erlernte anhand konkreter Problemstellungen und Aufgaben üben. In zahlreichen Praktika vertiefen Sie Ihr physikalisches Verständnis anhand selbst durchgeführter Versuche und erwerben erste Kompetenzen in der Durchführung und Auswertung physikalischer Experimente und Darstellung ihrer Ergebnisse. Die Lehrveranstaltungen sind zu Modulen zusammengefasst, die sich über ein oder zwei Semester erstrecken (zum Beispiel eine zweisemestrige Vorlesung und zugehörige Übungen) und jeweils am Ende mit einer Prüfung abgeschlossen werden.

Interviews mit Studierenden

Wir haben Studierende des Fachs zum Inhalt des Studiums, den Besonderheiten und Herausforderungen befragt.

Besonderheiten der Physik an der Uni Stuttgart

Die Universität Stuttgart ist eine Technische Universität. In Allianz mit den anderen TU9-Universitäten gehört sie zu den führenden Technischen Universitäten in Deutschland.  Die Physik an der Universität Stuttgart widmet sich deshalb sowohl der Grundlagenforschung als auch der anwendungsorientierten Forschung in den Bereichen Festkörperphysik, Atom- und Quantenoptik, Physik der weichen Materie, stark korrelierte Vielteilchensysteme, physikalische Modellierung und numerische Simulation. Besondere Schwerpunkte liegen darüber hinaus auf den aufkommenden Quantentechnologien und im Bereich Photonik. Zudem besteht eine enge Kooperation mit den beiden physikalischen Max-Planck-Instituten in Stuttgart.

Interviews mit Lehrenden

Wir haben Lehrende des Fachs zum Inhalt des Studiums, den Besonderheiten und Herausforderungen befragt.

Beispiele aus unserer Forschung
+-

Über die letzten Jahrzehnte hat sich die Quantenphysik in unseren Alltag geschlichen –  in Form von Atomuhren, integrierten Schaltkreisen und Lasern. Technologien wie GPS, Internet oder Laser-Augen-Chirurgie revolutionieren unser modernes Leben mit Anwendungen, von denen zu der Zeit ihrer Formulierung niemand zu träumen wagte. Wir stehen an dem Punkt, an dem auch die fundamentalen Konzepte, die der Quantenmechanik zugrunde liegen (nämlich die Verschränkung und die Kohärenz), in bisher nicht geahnte Anwendungen drängen: Kann man z.B. einen Quantencomputer mit Qubits in Diamant bauen? Ist es möglich, völlig neue Materialen mit exotischen Eigenschaften mit Hilfe von Quanten-Simulatoren zu synthetisieren?

Erste Ansätze, die zeigen, dass Verschränkung und Kohärenz für sichere Datenverschlüsselung und extrem empfindliche Sensoren genutzt werden kann, gibt es bereits. Der Forschungsverbund „Integrated Quantum Science and Technology” (IQST) soll die Möglichkeiten und Grenzen der Quantentechnologien weiter ausloten.

Ziel dieses Forschungsverbundes aus verschiedenen Fachdisziplinen ist die Stärkung der interdisziplinären Zusammenarbeit zwischen Naturwissenschaft und Ingenieurwissenschaft an der Universität Stuttgart auf dem Gebiet der Optik und Photonik. Die Forschungsthemen auf diesem Gebiet reichen von der Atom- und Quantenoptik über Höchstleistungslaser zum Laser-Schneiden und Laser-Schweißen bis hin zu neuen Konzepten für photonische Glasfasern und 3-D gedruckten Mikrolinsen mit Nanometer Genauigkeit. Nach einem Bachelor in Physik kann man übrigens in den Masterstudiengang Photonic Engineering wechseln.

Unsere physikalischen Institute im Porträt

Hier sehen Sie das Porträt von Prof. Giessen. Neugierig geworden? Auf unserer Fakultätsseite können Sie sich weitere Porträtfilme anschauen.

Dauer: 1:33 min | © Produziert von aha! film | Quelle: YouTube

Ähnliche Studiengänge an der Uni Stuttgart

Der Bachelor-Studiengang „Materialwissenschaft“ (B.Sc.) ähnelt einem Studium der Physik oder Chemie, ist aber stärker anwendungsbezogen.