Fachleute mit Allround-Kompetenzen
Ohne die Physik gäbe es keinen technischen Fortschritt. Neue Technologien und der verantwortungsvolle Umgang damit sind Teil der Lehre. Außerdem vermittelt das Studium grundlegende Fähigkeiten, die in vielen Jobs gefragt sind.
Wer an der Universität Münster Physik oder Geophysik studiert, den erwartet ein Studium der Superlative. Ob jemand sich für die endlosen Weiten des Weltalls interessiert, die Erde in ihrem Innersten erforschen möchte oder dafür brennt, mit den dünnsten Materialien der Welt zu arbeiten: Am Fachbereich Physik ist das möglich. Und noch viel mehr.
„Wir haben für alle Themen, die auf dem Lehrplan stehen, ausgewiesene Expertinnen und Experten“, betont Prof. Dr. Hubert Krenner, Prodekan für Lehre und studentische Angelegenheiten. „Das ist unsere Stärke jenseits des Lehrbuchwissens.“ Das Studium ist entsprechend forschungsorientiert. Die Studierenden schnuppern bereits während der Bachelorarbeiten in laufende Projekte aus der fachwissenschaftlichen oder didaktischen Forschung hinein. Dazu schließen sie sich einer der rund 45 Arbeitsgruppen des Fachbereichs an. Diese forschen zur, zur Physik komplexer Systeme, zur Geophysik oder zur Fachdidaktik, die an der Schnittstelle zwischen Naturwissenschaft, Technik und Bildung liegt. Einige dieser Gruppen sind Teil interdisziplinärer Einrichtungen, an denen der Fachbereich beteiligt ist, darunter das Center for Nanotechnology und das Center for Soft Nanoscience.
Den Studierenden stehen damit viele Türen offen. Sie können zum Beispiel im Laserlabor oder im Nanofabrikationsreinraum arbeiten; sie dürfen mithelfen, Präzisionsgeräte oder Technologien auf der kleinsten Skala zu entwickeln; sie können am Supercomputer theoretische Physik betreiben, als angehende Lehrkraft Programmierreihen für Lernroboter im Sachunterricht oder kostengünstige Experimente für den 3D-Drucker entwickeln. Doch egal, für welches Thema sich die Studierenden begeistern – alle arbeiten nach denselben Regeln der beschreibenden Naturwissenschaft Physik,“ deren Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler experimentieren und auf der Basis der Ergebnisse Modelle und Theorien entwickeln. Aus diesen ergeben sich neue Vorhersagen, die sich wiederum in Versuchen überprüfen lassen.
Entsprechend wichtig sind neben der Theorie die Praktika, die das Fundament der experimentellen Ausbildung legen. „Wir haben das Grundpraktikum neu konzipiert“, berichtet Hubert Krenner. „Die ersten Versuche sind ohne Vorerfahrung durchführbar, die folgenden werden nach und nach anspruchsvoller.“ So bereiten sich die Studierenden optimal auf ihre Abschlussarbeit vor.
Neben den Kompetenzen, die für bestimmte Berufe nötig sind – beispielsweise für die Arbeit als Lehrkraft an einer Schule oder für eine Karriere in der Wissenschaft oder in der Industrie –, sind „Allround-Fähigkeiten“ gefragt. Sich schnell in komplexe, typischerweise technische Themen einzuarbeiten sowie strukturiert Strategien und Lösungen zu entwickeln, das zeichne Physikerinnen und Physiker im Beruf aus, unterstreicht Hubert Krenner. „Von Beginn an schulen wir die Studierenden in diesen Fähigkeiten, indem sie Einblicke in alle Gebiete der Physik erhalten, von der Theorie bis zum Experiment, und dabei viele unterschiedliche Probleme lösen.“
Auch die gesellschaftliche Verantwortung spielt in der Lehre eine wichtige Rolle. Bei der künstlichen Intelligenz beispielsweise geht es um Fragen wie Transparenz, Fairness, Datenschutz und mögliche Fehlanwendungen. Die Studierenden sollen nicht nur technische Kompetenzen erwerben, sondern auch einen verantwortungsvollen Umgang damit erlernen. Ebenso ziehen sich gesellschaftlich relevante Themen wie die Entwicklung umweltverträglicher Materialien oder ressourcenschonender Technologien wie ein roter Faden durch das Studium.
Apropos Technologien: In vielen Bereichen gibt es heutzutage rasante Entwicklungen. Photonische Quantennetzwerke beispielsweise sollen in Zukunft eine besonders schnelle und sichere Kommunikation ermöglichen, Computerhardware wird immer kleiner, Messtechniken werden immer präziser. Physikerinnen und Physiker sind an diesen Entwicklungen maßgeblich beteiligt. Physik-Lehrkräfte wiederum müssen im Unterricht auf diese Dynamik reagieren. Darum richtet der Fachbereich sein Lehrangebot derzeit neu aus. In der Lehrkräftebildung wird es zum Beispiel voraussichtlich ab dem Wintersemester 2027/28 eine neue Theorievorlesung speziell für Zwei-Fach-Bachelor-Studierende geben, die den Fokus stärker auf den Bedarf des Schulbetriebs legt.
In den Fachstudiengängen werden die Bereiche „Computational Physics“ und künstliche Intelligenz noch größeren Raum einnehmen. Denn die moderne Physik gäbe es nicht ohne modell- und datenbasierte Methoden. Sie ermöglichen es, komplexe Systeme zu verstehen, zu simulieren und Vorhersagen zu treffen – von den Bewegungen der Magmaozeane im Inneren der Erde über Klimaereignisse und Eigenschaften biologischer Systeme bis hin zu den Phänomenen der Teilchenphysik. Numerische Simulationen und Datenanalysen verbinden die Theorie mit den Experimenten und den Anwendungen.
Die Studierenden erwerben daher Kompetenzen in mathematischer Modellierung, numerischer Simulation, Programmierung, statistischer Datenanalyse und maschinellem Lernen – Fähigkeiten, die für Berufe etwa in Industrie, Forschung, Finanzwesen, Energiewirtschaft und Technologieunternehmen gefragt sind. Auch der neue fachbereichsübergreifende Masterstudiengang „Interdisciplinary Data Science“ wird maßgeblich vom Fachbereich Physik mitgestaltet. Für Physikstudierende bietet er die Möglichkeit, ihre analytischen und mathematischen Stärken mit modernen Methoden der Datenwissenschaft zu verbinden.
Am Fachbereich Physik geht es rekordverdächtig zu – man kann zum Beispiel auch am Südpol forschen. Natürlich bietet sich nur den wenigsten Studierenden diese Gelegenheit. Die Messdaten des Großexperiments „IceCube“, das auch dank münsterscher Hilfe nahe dem geografischen Südpol unter der Eisoberfläche liegt, geben Einblicke in die Geheimnisse kosmischer Neutrinos. Die Daten der „Geisterteilchen“ lassen sich von Münster aus analysieren – 15.785 Kilometer vom südlichsten Punkt der Erde entfernt.
Text: Dr. Christina Hoppenbrock