Physik und Mathematik
Von den kleinsten Teilchen zu den größten Galaxienhaufen
Die Physik ist die naturwissenschaftliche Erforschung der Grundgesetze der Natur wie etwa der Erscheinungs- und Zustandsformen von Materie, Strahlung und Kraftfeldern, vor allem durch messende Erfahrung. Die Sprache, in der diese Gesetze verfasst sind, ist die Mathematik. Einige betrachten die Physik gar als “die” exakte und fundamentale Wissenschaft, der alle anderen untergeordnet sind. Ich persönlich halte gar nichts davon, die Wissenschaften in eine Hierarchie zu ordnen und dennoch fasziniert es mich, dass in der Physik das Potential könnte, so fundamentale Regeln zu finden, dass sich buchstäblich alles damit erklären lässt – von den gewaltigen Galaxienhaufen bis hin zu den Prozessen in unserem Gehirn, die unsere Gefühle erzeugen.
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Physik und Mathematik in der Schule
Deckblätter zu Physik und Mathematik zum Download
Hygieneplänen aus Zeiten der Spanischen Grippe, Overheadprojektoren mit der Aufschrift “S.P.Q.R.” und Karten, auf denen Aachen und Konstantinopel als Hauptstädte aufgeführt werden – es wundert kaum, dass Naturwissenschaften ein Nachwuchsproblem haben, besonders bei nicht cis-männlichen Personen. Physik ist nicht Anwenden einer Handvoll Formeln und es gelingt in der Schule nicht, den Kerngedanken der Physik zu vermitteln: Dass nichts “einfach so” passiert, sondern alles nach Naturgesetzen abläuft – und dass Menschen die Fähigkeit haben, diese Gesetze zu finden und mit ihnen das Universum zu erklären. Im Extremfall führt die oberflächliche Betrachtung in der Schule gar zu sachlich falschen Darstellungen, etwa beim Compton-Effekt. Trotz dessen möchte ich dich ermutigen, für Projektarbeiten ein physikalisches Thema zu wählen einen Beitrag zu leisten, dies populärer zu machen. Hier gibt es Deckblätter zu Physik als PDF-Datei zum Download.
Die häufigsten Fragen zu Physik und Mathematik
Fragen über Physik und Mathematik einfach erklärt
Was gehört alles zur Physik?
Vieles, eigentlich fast alles, gehört auf eine gewisse Weise zur Physik und es gibt auch keine allgemein gültige Einteilung. Häufig werden aber folgende fünf grundlegende Disziplinen der Physik benannt:
-Mechanik
-Thermodynamik
-Optik
-Elektrik
-Atomphysik
Jenseits dessen gehören zahlreiche interdisziplinäre Teilgebiete zur Physik, etwa die Astrophysik, die Biophysik und die Geophysik.
Wie arbeitet ein*e Physiker*in?
Ein*e Physiker*in arbeitet mit Methoden der theoretischen, experimentellen und angewandten Physik und versucht daraus auf allgemeinere Naturgesetze zu schließen, die mehrere Phänomene mit den gleichen Gesetzmäßigkeiten beschreiben. Um diese zu formulieren, arbeitet ein*e Physiker*in mit der Mathematik.
Was ist Physik einfach erklärt?
Physik ist einfach erklärt eine Naturwissenschaft, die verschiedenste natürliche Phänomene betrachtet und versucht, aus ihnen allgemein gültige Naturgesetze abzuleiten, die dann andere Phänomene in der Natur vorhersagen können.
Wer hat die Physik erfunden?
Keine einzelne Person hat die Physik erfunden. Bereits Philosophen im antiken Griechenland stellten physikalische Hypothesen über die Natur auf, doch die Grundlagen der klassischen Physik definierte erstmals Isaac Newton. Die moderne Physik hingegen ist wesentlich geprägt von den Leistungen Albert Einsteins auf dem Gebiet der Relativitätstheorie und Max Plancks, Werner Heisenbergs und Niels Bohrs auf dem Gebiet der Quantenmechanik sowie Emmy Noethers Theorem zu Symmetrien und Erhaltungsgrößen. Jede*r Physiker*in baute stets auf den Leistungen der Vorfahren auf.
Wo kann man am besten Physik studieren?
Physik kann man an zahlreichen deutschen Universitäten studieren, zum Beispiel in Heidelberg, München, Frankfurt, Köln und Göttingen. In Österreich ist ein Physikstudium in Wien, Linz, Graz, Salzburg und Innsbruck möglich, in der Schweiz in Zürich, Basel und Bern.
Wie entsteht Energie?
Gar nicht. Energie kann weder entstehen, noch verschwinden, nur in andere Formen von Energie umgewandelt werden. So wandeln wir etwa die in fossilen Brennstoffen enthaltene chemische Energie durch Kraftwerke in elektrische Energie um und diese dann – zum Beispiel, wenn wir eine Lampe anschalten – in Licht- und Wärmeenergie.
Wie lautet die Relativitätstheorie?
Die Relativitätstheorie besagt, dass elementare physikalische Begriffe wie Raum, Zeit und Masse nicht absolut, also immer gleich, sondern relativ, also vom Zustand des der Beobachterin oder des Beobachters abhängig sind. So ticken bewegte Uhren aus der Sicht einer oder eines Stillstehenden langsamer, bewegte Objekte wirken kürzer und bewegte Massen werden massereicher.
Was genau ist Quantenmechanik?
Die Quantenmechanik beschreibt die Verhalten und Eigenschaften mikroskopischer Objekte. Im Mikrokosmos passieren nämlich seltsame Dinge, so können gewisse Größen nicht jeden beliebigen Wert annehmen, sondern nur zwischen diskreten Werten springen und Teilchen haben keinen bestimmten Ort, sondern lediglich Aufenthaltswahrscheinlichkeiten.
Was ist der Unterschied zwischen Technologie und Technik?
Als Technik wirt einfach die Gesamtheit aller digitaler und manueller Objekte bezeichnet, die vom Menschen hergestellt werden und das für ihre Herstellung und Verwendung nötige Können und Wissen. Die Technologie hingegen ist die Wissenschaft von der Technik, sie beschäftigt sich also mit den materiellen Grundlagen der Technik und ihres Produktionsverfahrens. Dadurch, dass sowohl “Technik” als auch “Technologie” im Englischen meist “technology” genannt werden und das Wort “technics” kaum gebräuchlich ist, nutzen viele die Wörter auch in der deutschen Sprache synonym. Wenn man von einer “neuen Technologie” spricht, dann ist beispielsweise eigentlich ein neues technisches Objekt gemeint.
Wie lautet die Relativitätstheorie?
Die Relativitätstheorie besagt, dass elementare physikalische Begriffe wie Raum, Zeit und Masse nicht absolut, also immer gleich, sondern relativ, also vom Zustand der beobachtenden Person abhängig sind. So ticken bewegte Uhren aus der Sicht einer oder eines Stillstehenden langsamer, bewegte Objekte wirken kürzer und bewegte Massen werden träger.
Was genau ist Quantenmechanik?
Die Quantenmechanik beschreibt die Verhalten und Eigenschaften mikroskopischer Objekte. Im Mikrokosmos passieren nämlich seltsame Dinge, so können gewisse Größen nicht jeden beliebigen Wert annehmen, sondern nur zwischen diskreten Werten springen und Teilchen haben keinen bestimmten Ort, sondern lediglich Aufenthaltswahrscheinlichkeiten.











