Physikstudium: Selbstmotivation mit LSD erhöhen

Menschen bilden sich Kategorien, die man auch manchmal Vorurteile nennt. Eine dieser Kategorien sagt dem Physiker alle Kreativität ab. Schließlich arbeiten sie mit Zahlen und denken logisch: Von der Kreativität kann da keine Rede sein. In Wirklichkeit kann Physik ein sehr kreativer Prozess sein, bei dem absurde und abstruse Fantasien entstehen können. Lies bis zum Ende dieses Blogbeitrags, um ein paar dieser Fantasien zu erfahren.

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In diesem Blogartikel geht es darum, wie du die Langeweile im Physikstudium vermeidest und dabei deine Lernfähigkeit beschleunigst. Denn es werden sehr viele langweilige Vorlesungen, Seminare, Übungen und Übungsaufgaben gehalten, auf die man einfach keinen Bock hat.

Es gibt aber Leute, die ich früher sehr beneidet habe, weil sie sich für fast alles in der Physik interessiert haben und voller Leidenschaft studiert haben. Sie haben Fragen ohne Ende gestellt und sich gefreut, wenn sie auch nur eine Kleinigkeit verstanden haben. Physik ist ihre Leidenschaft.

Ich habe Physik auch gerne gemacht. Aber ich war nicht begeistert wie sie.
Dennoch war ich begeistert für andere Fragen: Wie lernt man sich zu freuen, wenn man ständig depressiv ist? Wie lernt man glücklich zu sein? Wie lernt man zu lernen? Was sind grundlegende Lernbausteine dabei? Und wie lernt man permanent begeistert und neugierig zu sein?

Wie komme ich überhaupt auf solche Fragen? Ich glaube, viele Dinge, die man für angeboren, unveränderlich oder auf Talent zurückführbar hält, in Wirklichkeit erlernbar sind. Glück gehört dazu.

Dass es erlernbar ist, erkennen viele Menschen viel zu spät. In ihrem wundervollen Buch „5 Dinge, die Sterbende am meisten bereuen: Einsichten, die Ihr Leben verändern werden.“ schreibt Bronnie Ware – eine Autorin, Sängerin und ehemalige Palliativ-Krankenschwester, die Menschen bis zum Tod begleitete – über Dinge, die wir bereuen, wenn unser Leben zu Ende geht.

Eins dieser Dinge lautet: „Ich wünschte, ich hätte mir erlaubt, glücklich zu sein.“ Glücklichsein ist eine Entscheidung. Man wird nicht glücklich, weil man glücklich geboren wird, sondern weil man sich selbst glücklich macht.

Genauso kann man lernen, neugierig und begeistert für Physik zu sein.

Ich werde dir meine vier Schritte schildern, die mich glücklich gemacht haben. Dabei kombiniere ich meine Erfahrung mit dem Wissen eines achtfachen Gedächtnis-Weltmeisters und einer Professorin für Ingenieurwissenschaften an der Oakland University.*

1) Bilde sinnvolle Gruppen.

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Im Studium und im Leben allgemein wirst du mit Informationen fast bis zum Kopfplatzen bombardiert. Es macht gar keinen Spaß, sich dumm zu fühlen. Man fühlt sich aber dumm und verloren, wenn man die Information nicht einordnen kann. Dieses Einordnen bezeichnen wir auch als Verstehen.

Eine wichtige Frage, die wir beim Verstehen beantworten, lautet:
Wo gehört dieses Wissen hin?

Hinterher weiß man alles besser, weil man diese Frage sehr gut beantworten kann.
Man weiß zum Beispiel, womit sich die klassische Newtonsche Mechanik beschäftigt, was die Verbindung zwischen der Thermodynamik und der statistischen Physik ist, oder was der wesentliche Unterschied zwischen dem Bohrschen Atommodell und der Elektrodynamik ist.

Man weiß es. Man kennt die Zusammenhänge.

Doch man kann diese Zusammenhänge auch von Anfang an sehen – man begreift sie vielleicht nicht wirklich, aber man sieht sie. Und das kann deinen Lernprozess enorm beschleunigen.

OK, Dimitrij, das klingt ganz toll, aber was bringt mir das, wenn ich viel lernen und hart arbeiten muss, bis ich die Zusammenhänge sehe?

Ganz ruhig.

Der allererste Schritt ist, eine Landkarte der Physik zu skizzieren. Das geht ganz einfach. Denn ich mache das für dich.***


Landkarte der Physik.

Physik steht auf drei großen Säulen:

I) Klassische Physik
II) Quantenphysik
III) Relativistische Physik

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I) Klassische Physik

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In der klassischen Physik beschäftigt man sich vor allem mit den Newtonschen Gesetzen, die die Bewegungen von Körpern beschreiben: Wirft man zum Beispiel einen Ball unter einem bestimmten Winkel, so kann man mithilfe der Newtonschen Gesetzen die Flugbahn exakt beschreiben. Die Bewegung ist determiniert. Man charakterisiert die Newtonsche Physik deshalb als eine deterministische Theorie, in der es keinen Zufall gibt.

Die Keplerschen Gesetze sind weitere wichtige Gesetze der klassischen Physik. Sie beschreiben die Bewegung der Planeten um die Sonne.

Das Newtonsche Gravitationsgesetz vereint die ersten mathematischen Beschreibungen der Keplerschen Gesetze, der Bewegung des Mondes um die Erde und der Schwerkraft der Erde.

Mit den Gravitationsgesetzen und der Optik konnte man nun seinen Blick auf das große geheimnisvolle Universum werfen: Kosmologie und Astrophysik entwickelten sich.

Optik ist die Lehre vom Licht. Licht ist eine elektromagnetische Welle. Die Theorie, die sich mit dem Elektromagnetismus beschäftigt, wird Elektrodynamik genannt.

Die Thermodynamik behandelt man ebenso in der klassischen Physik. Die wichtigsten Begriffe hier sind Energie und Entropie, mithilfe derer zum Beispiel die Wärmemaschinen beschrieben werden.

II) Quantenphysik

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Möchte man die Thermodynamik mikroskopisch erklären, so muss man sich mit der Quantenphysik beschäftigen: Dann begibt man sich in den Bereich der statistischen Physik.

Von hier aus ist man nicht weit von der Chaostheorie entfernt.

Die Quantenphysik beinhaltet die Atomphysik, Kernphysik, Teilchenphysik und die Theorie der kondensierten Materie und viele weitere Dinge. Die Theorie der kondensierten Materie beschreibt allen möglichen festen und flüssigen Kram auf Quantenebene – ich weiß es selbst nicht so recht.

III) Relativistische Physik

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Einstein entwickelte die spezielle und die allgemeine Relativitätstheorie. Seinen ersten Nobelpreis bekam er aber für den sogenannten Photoeffekt – ein Quantending.

Die spezielle Relativitätstheorie ist das relativistische Analogon (und viel mehr natürlich) zu den Newtonschen Gesetzen. Wichtige Resultate der Theorie sind allgemein bekannt:
Die Lichtgeschwindigkeit ist konstant und E=mc².

Die allgemeine Relativitätstheorie erklärt die Gravitation richtig: Sie ist eine Eigenschaft der vier-dimensionalen Raumzeit.

 

Vereinigt man die Quantenphysik mit der speziellen Relativitätstheorie, so ergibt sich die Quantenfeldtheorie.

Vereinigt man die Quantenphysik mit der allgemeinen Relativitätstheorie, so ergibt sich ein Fragezeichen – es wird noch geforscht und man weiß es nicht so richtig. Die Stringtheorie und die Schleifenquantengravitation sind die Top-Kandidaten.

Es gibt natürlich Teilgebiete der Physik wie zum Beispiel die Biophysik oder die Computerphysik, die sich in den Schnittstellen zwischen mehreren anderen Bereichen der Physik und anderen Wissenschaften befinden.


 

Jetzt hast du ein Gefühl dafür, was du genau lernst und wie das mit anderen Bereichen der Physik in Verbindung steht. Dieser Schritt war enorm wichtig.

Der darauf folgende Schritt besteht darin, für dich sinnvolle Gruppen zu bilden und Zusammenhänge zu erkennen.

Im ersten Semester geht es um die Anwendung derselben Prinzipien:
Der Newtonschen Axiome und der Energie– und Impulserhaltungssätze.

So repräsentieren zum Beispiel der freie Fall, die schiefe Ebene und der schiefe Wurf eine Gruppe der Standardbeispiele, die man unbedingt beherrschen sollte.

 

Stelle dir das Wissen, das du im Studium erwirbst, als einen sehr großen Baum vor: Vom Baumstamm gehen viele Äste hervor und sie verästeln sich zu anderen Zweigen der Physik.

 

2) Verbinde das neue Wissen mit deinem Vorwissen.

Egal, was du vor dem Physikstudium gemacht hast: Du besitzt bereits bestimmtes Vorwissen. Die Macht deines Vorwissens kannst du nutzen, indem du Analogien bildest.

Denn Analogien zu bilden, macht den Lernprozess viel angenehmer und spannender.

Was heißt aber, Analogien zu bilden?

Du betrachtest ein Ding, das du zu begreifen versuchst, und vergleichst es mit einem ähnlichen Ding, das du bereits verstehst. Ganz einfach.

Als ich zum Beispiel das erste Mal über intensive und extensive Zustandsgrößen gehört habe, habe ich gleich die Analogie zu intrinsischen und extrinsischen Eigenschaften in der Philosophie gezogen. Intrinsische Eigenschaften haben ihren Ursprung nicht durch Beziehungen zu anderen Gegenständen.**
Analog hängt eine intensive Zustandsgröße nicht von der Größe des betrachteten physikalischen Systems.

3) Denke dir sinnvolle und bizarre Geschichten aus.

Es gibt Leute, die sich tausende von Dezimalziffern in weniger als einer Stunde oder einen Stapel aus 52 Spielkarten in weniger als einer halben Minute merken können.

Dominic O’Brien ist einer dieser Leute. Er ist achtfacher Gedächtnis-Weltmeister und eine Legende für mich. Denn seine Techniken und Tricks hat er in mehreren Büchern über Mnemotechnik und Gedächtnissport mitgeteilt.

Jeder kann diese Techniken erlernen. Dabei geht es gar nicht um das sture Auswendiglernen – ich weiß, Physiker halten nichts davon – es geht vielmehr um die Benutzung der Vorstellungskraft.

Wusstest du, dass ein Rabbi die Herleitung der Resonanz-Frequenz in einem quantenmechanischen Zwei-Niveau-System, das sich in einem externen periodischen Kraftfeld befindet, in der Tora gefunden hat? Gleich nach diesem Fund fing er zu schwingen an, strahlte Licht aus und wirkte wie gestört, sodass er nur mit der Störungstheorie behandelt werden konnte.

Ich wusste es auch nicht, denn die Geschichte habe ich mir ausgedacht, als ich von der sogenannten Rabi-Frequenz erfahren habe. Sie wurde vom amerikanischen Physiker Isidor Isaac Rabi hergeleitet.

Die Geschichte ist sinnvoll und bizarr zugleich. Aber sie funktioniert.

4) LSD: Lerne, Synästhetisch zu Denken.

Synästhesie bedeutet, dass du zum Beispiel Zahlen mit Farben, Geruch, Geschmack oder gar Temperatur assoziieren kannst. Im Allgemeinen bezeichnet das die Verknüpfung mehrerer getrennter Kanäle der Wahrnehmung.

Die Synästhesie ist eine der Techniken, der sich die Gedächtnis-SportlerInnen bedienen.

Wenn sie sich beispielsweise eine bestimmte Zahlenabfolge merken wollen, dann spazieren sie mental auf einem Weg, den sie sehr gut kennen. (Diese mnemotechnische Lernmethode wird die Loci-Methode genannt.)

Mit jeder zwei- oder vierstelligen Zahl assoziieren sie ein Bild. Will ich mir zum Beispiel die Zahlenabfolge 230077 merken, so stelle ich mir Michael Jordan (Seine NBA-Nummer ist 23.) mit einer sehr modischen Brille mit runden Gläsern vor.
(Die Brille für 00.) Dabei hält er in jeder Hand eine Axt und läuft blutrünstig auf dem Basketball-Feld herum. Ich stelle mir weiter vor, dass seine Brille dreckig ist und die Äxte voller Blut sind – es riecht nach Eisen. Die Zuschauer geraten in Panik. Ich höre ihre Schreie. Die Zahl 230077 ist eine schreckliche Zahl.

Diese Technik ist sehr nützlich im Physikstudium. Denn viele physikalische Vorgänge bleiben damit unvergesslich.

Wenn du also das nächste Mal eine Aufgabe berechnest, dann benutze deine Sinne:
Spüre die Kraft des magnetischen Feldes und fühle den Schmerz der relativistischen Längenkontraktion an deinem eigenen Leib.


 

Kennst du andere mnemotechnische Techniken? Oder benutzt du andere erfolgreiche Lerntechniken? Dann lass es mich bitte wissen und schreib mir hier oder unten im Kommentarfeld!

 

 


** https://www.philosophie-wissenschaft-kontroversen.de/details.php?id=235721&a=t&autor=Rorty&vorname=R.&thema=Intrinsisch

*** Eine viel bessere Quelle, an der ich mich orientiert habe: The map of physics

1 Kommentar

  1. Hallo Dimitrij,
    ich habe ein paar Fragen zu deinen Mnemotechniken. Wie lange hast Du gebraucht, um eine Liste mit deinen persönlichen Bildern zu machen? Ich weiß, dass sie individuell ist und auf persönlichen Erfahrungen basiert, aber kannst Du vielleicht ein paar Beispiele nennen, wie man sich am schnellsten und effizientesten Geschichten ausdenken kann, damit man diese auch nicht vergisst? 😀
    BG AW

Kommentare sind geschlossen.

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