Master Physik in Bonn

Ich studiere ja in Bonn im Master of Science Physik Studiengang. Dort mache ich jetzt nur noch theoretische Physik. Das Problem dabei ist, dass man da mit der Regelstudienzeit eigentlich gar nicht hinkommt. Eventuell betrifft das Problem auch andere Städte. Es muss also nicht exklusiv für Bonn sein.

Das Problem

Schaut man sich die Abhängigkeiten der Mastermodule in theoretischer Physik (ganz unten in der ersten Grafik) an, sieht man, dass man fünf Ebenen an Abhängigkeiten zwischen den Vorlesungen hat. Dazu muss man jetzt noch wissen, dass einige Vorlesungen nur im Sommersemester angeboten werden, so dass sich das dann sogar auf sechs Semester erstreckt. Die Regelstudienzeit sieht allerdings nur zwei Semester für Vorlesungen vor!

Man muss insgesamt vier Spezialisierungsvorlesungen hören. Die sind in der Grafik in blau markiert. In der Experimentalphysik besteht das Problem nicht so sehr, weil hier keine starken Abhängigkeiten zwischen den Modulen angegeben sind. Man sollte zwar so eine Ahnung von einem Themenbereich haben, aber es werden keine Vorlesungen angegeben, die man gehört haben sollte.

In der Theorie gibt es drei Zweige, aus denen man die Spezialisierung wählen kann:

  • Theoretical Particle Physics
  • Theoretical Hadron Physics
  • Theoretical Condensed Matter Physics

Zu jeder dieser Vorlesung gibt es noch eine „Advanced“ Vorlesung, die direkt auf der ersten Vorlesung aufbaut. So etwas scheint es in der Experimentalphysik hier nur sehr selten zu geben.

Um allerdings eine dieser Spezialisierungen zu hören, sollte man Advanced Quantum Theory (AQT) und Quantum Field Theory (QFT) gehört haben. Am Besten auch noch Group Theory (Gruppen). QFT baut wiederum auf AQT auf, so dass man alleine zwei Semester Vorbereitung bräuchte.

Dass die Vorlesungen alle so aufeinander aufbauen ist eigentlich schön, das reduziert die Menge des Stoffs, die man doppelt macht. Und hätte man nicht diesen Schnitt zwischen Bachelor und Master (so wie beim Diplom), könnte man auch alle diese Vorlesungen hintereinander hören. Ich denke, dass ein Teil des Problems durch die Bologna-Reform kommt, die den Master in unbedingt zwei Jahren durchziehen muss. Eine Masterarbeit in Physik sollte allerdings ein Jahr dauern, weil man sonst nichts wirklich schafft. Von daher bleiben nur noch zwei Semester für Vorlesungen, was in der theoretischen Physik wirklich sehr wenig ist.

Lösungswege

Das Problem ist nicht so lösbar, dass man es schön in der Regelstudienzeit schafft. Aber man kann sich damit irgendwie arrangieren.

Vorlesungen in den Bachelor

Für AQT braucht man nur eine Vorlesung, die man im vierten Semester im Bachelor macht. Man kann dann also schon in den Bachelor loslegen:

Bachelor 5
  • Advanced Quantum Theory
  • Group Theory
Bachelor 6
  • Quantum Field Theory
Master 1
  • Theoretical Particle Physics
  • Theoretical Hadron Physics
  • Advanced Lab Course
Master 2
  • Advanced Theoretical Particle Physics
  • Advanced Theoretical Hadron Physics
  • Seminar

Dann braucht man noch 4 Leistungspunkte und hätte alles zusammen. Zum Beispiel könnte man im ersten Mastersemester noch Advanced Quantum Field Theory (AQFT) hören. AQT lässt man sich als Wahlplichtfach im Bachelor anrechnen, Gruppen und QFT sammelt man dann schon mal für den Master.

Das ganze ist die ideale Lösung. Allerdings muss man dafür seinen Bachelor in Bonn absolvieren, damit man das so schön vermischen kann. Außerdem muss man die Zeit im Bachelor haben um da noch zwei Mastervorlesungen zu hören. Das schafft nicht jeder. Dieser Weg wird von bestimmten Professoren empfohlen.

Vorlesungen wie oder Superstring Theory (Strings), die auf Theoretical Particle Physics aufbauen, kann man dann noch immer nicht hören. Diese muss man dann parallel zur Masterarbeit hören.

Ein Jahr länger

Schafft man im Bachelor nicht die zusätzlichen Module, so kann man im Master auch ein Jahr länger studieren. Dadurch schafft man allerdings nicht die Regelstudienzeit und es kann mit der Ausbildungsförderung nach BAföG schwer werden, weil man da nur die Regelstudienzeit unterstützt wird.

Dieser Weg ist auch attraktiv für diejenigen, die ihren Bachelorabschluss in einer anderen Stadt erhalten haben und zum Master nach Bonn gewechselt sind.

Der Semesterplan sieht dann so aus:

Master 1
  • Advanced Quantum Theory
  • Group Theory
Master 2
  • Quantum Field Theory
Master 3
  • Theoretical Particle Physics
  • Theoretical Hadron Physics
  • Advanced Lab Course
Master 4
  • Advanced Theoretical Particle Physics
  • Advanced Theoretical Hadron Physics
  • Seminar

Hierbei hat man allerdings gerade im zweiten Semester nur eine Vorlesung und wenig zu tun. Man könnte zwar seine ganze Energie in QFT stecken, allerdings kann man auch noch andere Vorlesungen im zweiten Semester hören. Die dürfen nicht von QFT abhängen, was die meisten Vorlesungen aber tun. Auch in den anderen Semestern hat man recht wenig zu tun, weil man die Vorlesungen auf zwei Jahre gestreckt hat um die Abhängigkeiten zu entwirren. Daher habe ich das so gemacht:

Master 1
  • Advanced Quantum Theory
  • Group Theory
  • Computational Physics
Master 2
  • Quantum Field Theory
  • Geometry in Physics (Köln)
  • Nebenjob am DLR
Master 3
  • Theoretical Particle Physics
  • Theoretical Hadron Physics
  • Theoretical Condensed Matter Physics
  • Advanced Quantum Field Theory
  • Advanced Lab Course
Master 4
  • Advanced Theoretical Partvor Physics
  • Advanced Theoretical Hadron Physics
  • Advanced Theoretical Condensed Matter Physics
  • Seminar

So brauche ich zwar ein Jahr länger, habe aber vor Theoretical Particle Physics schon QFT gehört und fühle mich da nicht komplett verloren. Außerdem konnte ich Vorlesungen wie Geometry in Physics hören, auch wenn ich eigentlich schon genug Punkte im Wahlpflichtbereich (ohne Spezialisierungsvorlesungen) zusammen habe.

Vorlesungen parallel

Der Weg, den viele machen, ist die Vorlesungen parallel im Master zu hören. Dann sieht ein Masterstudiengang eher so aus:

Master 1
  • Advanced Quantum Theory
  • Group Theory
  • Theoretical Particle Physics
  • Theoretical Hadron Physics
  • Advanced Lab Course
Master 2
  • Quantum Field Theory
  • Advanced Theoretical Particle Physics
  • Advanced Theoretical Hadron Physics
  • Seminar

Das ganze empfinde ich als die schlechteste Lösung. In Theoretical Particle Physics soll eigentlich das Standardmodell der Physik behandelt werden. Dies baut aber sehr auf QFT auf, QFT ist einfach der Formalismus des Standardmodells. Man kann zwar die Rechenregeln für QFT einigermaßen schnell lernen, weiß jedoch dann nicht, woher das eigentlich kommt.

Ein angemessener Vergleich ist vielleicht, dass man ein vierstöckiges Haus baut. Zuerst baut man Erdgeschoss und zweite Etage parallel. Wenn die fertig sind baut man erste und dritte Etage parallel. Wenn man das richtig abstützt, kann das gehen. Allerdings braucht man zum einen das Gerüst, zum anderen ist das alles sehr wackelig und erst ganz am Ende vielleicht stabil.

Das große Problem ist dass die Dozenten natürlich um die Abhängigkeiten wissen, jedoch davon ausgehen, dass die meisten diesen Weg hier wählen. Daher nehmen sie in Theoretical X Physics Rücksicht auf die Leute, die bisher kein QFT gehört haben. Es werden also nicht direkt alle Dinge aus QFT vorausgesetzt sondern möglichst weit ohne QFT versucht und die Elemente aus QFT, die doch nötig sind, kurz eingeführt.

Das führt dazu, dass die, die sich ein Jahr länger genommen haben, sich häufig langweilen. Die Darstellung der QFT ist dann eine kurze Wiederholung, allerdings hatte man den Stoff gerade erst im letzten Semester und möchte jetzt eigentlich ein paar Anwendungen sehen.

Auf der anderen Seite gibt es Leute, die sich für den Weg aus diesem Unterabschnitt entschieden haben und die Theoretical X Physics ohne QFT hören. Diese sind auf die kurzen Einführungen in die QFT angewiesen, weil sie davon bisher nichts gehört haben. Jedoch sind die Einführungen immer zu kurz um wirklich zu verstehen, was da passiert.

Fazit

Die Studenten in den Theoretical X Physics Vorlesungen haben sich unterschiedlich für die Struktur im Masterstudiengang entschieden. Einige haben die Grundlagen für die fortgeschrittenen Vorlesungen schon im Bachelor gehört, andere hören sie in einem extra Jahr, das sie sich mehr nehmen. Andere hören die Grundlagen parallel zu den Anwendungen. Dadurch sieht die Zielgruppe in den Vorlesungen ungefähr so aus:

../../../_images/zielgruppe.svg

Als Dozent kann man eigentlich nur in die Mitte zielen (blauer Pfeil). Setzt man den Schwerpunkt mehr auf die Grundlagen und erklärt mehr QFT, wird QFT irgendwann unnötig und es gibt gar keinen Grund mehr für eine fortgeschrittene Vorlesung. Setzt man den Schwerpunkt so, dass man QFT zwingend voraussetzt, hängt man alle Studenten ab, die versuchen die Vorlesungen parallel zu hören.

Im Modulhandbuch stehen die Vorbereitungsvorlesungen explizit als „Preparation“ drin. Für mich klingt das durchaus so, als sollte man die schon dringend gehört haben. Ein Professor empfiehlt auf seiner Webseite auch, dass man AQT und QFT schon im Bachelor hören sollte, wenn man sich für theoretische Physik interessiert. Für alle anderen Masterstudenten sollte dann eigentlich die Version mit vier Semestern für die Vorlesungen der Weg sein.

Auf der anderen Seite gehen alle Dozenten seit Jahren in Theoretical X Physics davon aus, dass die Studenten eben gerade nicht QFT (und AQT) gehört haben. Dies soll natürlich ermöglichen den Master mit nur zwei Semestern Vorlesungen zu schaffen.

Realistisch ist das jedoch nicht. Ich habe mich mit einigen unterhalten, die QFT noch nicht gehört haben. Die verzweifeln gerade in den ganzen Theoretical X Physics Vorlesungen. Dinge erscheinen, als würden sie vom Himmel fallen, alles wirkt ad-hoc. Hatte man QFT erscheinen diese Dinge als selbstverständlich. Die, die mit mir im letzten Semester QFT gehört haben, langweilen sich in den Vorlesungsabschnitten, in denen die nötige QFT eingeführt wird.

Setzt man die Grundlagen voraus, ist der Master (mit Masterarbeit) in zwei Jahren nicht zu schaffen, wenn man theoretische Physik machen möchte. Oder man macht die ganzen Vorlesungen so, dass sie die Grundlagen direkt mitmachen. Dann sind aber die Grundlagen überflüssig und werden dann auf zwei Semester gestutzt und sinnvoll (siehe Hausbau) parallel durchgeführt. Das wäre schade, weil man in der Theorie wirklich viel zu lernen hat.

Ich würde mir wirklich wünschen, wenn es da einen offiziellen Weg gibt. Entweder man muss die Grundlagen wie QFT vorher gehört haben oder nicht. Dann wäre in allen Vorlesungen aber ganz klar, welche Module man schon gehört haben muss, so dass die Zielgruppe eben nicht so gespalten ist. Der Dozent kann den Schwerpunkt sinnvoller setzen und sitzt nicht so zwischen den Stühlen.