Was muss ich alles in Mathe lernen um mich gut für theoretische Physik vorzubereiten?

...komplette Frage anzeigen

5 Antworten

Hallo,

ich habe Mathematik mit Schwerpunkt mathematische Physik (Differentialgeometrie i. w. S.) studiert.

Ich würde dir empfehlen, dir zuerst einmal den Schulstoff anzueignen. Das bedeutet insbesondere die ganze Differential- und Integralrechnung (in einer Variablen) und Vektoralgebra und analytische Geometrie. Ein wenig Stochastik könnte nicht schaden, auch wenn ich das abseits der Schule nicht wirklich gebraucht habe.

Nachdem du das gemacht hast, würde ich mir ein Buch für Ingenieursmathematik besorgen. Der Hintergrund ist einfach, dass Ingenieursmathematik anders ist als Mathematik für Mathematiker. Mathematiker (sic!) rechnen in der Regel wenig bis gar nicht, die Untersuchung bleibt sehr abstrakt, allerdings kann man, wenn man einmal die Arbeitsweise verstanden hat, diese sehr gut auf alles Mögliche anwenden, aber ich schweife ab. Du lernst in ingenieursmathematischen Büchern das Rechnen mit komplexeren Ausdrücken, wie z.B. die Inversion einer 3 x 3 - Matrix. Als Physiker (ich denke, diese Richtung interessiert dich wohl eher), brauchst du so etwas. Empfehlung: -Bärwolff: Mathematik für Naturwissenschaftler und Ingenieure -Merzinger/Wirth: Repetitorium der Höheren Mathematik.

Beide Bücher sind gut für Schüler lesbar (eigene Erfahrung!).

Wenn du das abgeschlossen hast, kannst du gerne von mir noch weitere Buchempfehlungen bekommen.

Ich warne dich aber vor: Theoretische Physik ist nicht so 'bezaubernd' wie es in physikalischer Schundliteratur à la Eine Kurze Geschichte Der Zeit geschildert wird. Außerdem: Um die richtig modernen Theorie wenigstens ansatzweise zu begrifen benötigt man in der Regel ein abgeschlossenes Hochschulstudium (M.Math.) in Mathematik. Ich spreche da aus Erfahrung. Ferner sollte man sich parallel sowohl experimentelle als auch theoretische Grundlagen der Physik aneigenen, wobei der Schwerpunkt eher auf theoretischer Physik liegt.

ABER: Die richtig großen theoretischen Physiker waren fast allesamt hervorragende Mathematiker, s. Roger Penrose, Stephen Hawking, Ed Witten, Pierre Deligne, Michael Atiyah und Kompanie. Also solltest du dich´, wenn du Sachen wie String-Theorie oder ART (Allgem. Rel. Theorie) machen willst, primär auf ein sehr gutes Verständnis der dahinterstehenden Mathematik kaprizieren.

Beste Grüße, dongodongo

PS: Es gibt natürlich Leute, die auf viel mathematische Vorbildung verzichten. Ich kann nur aus Erfahrung meinen Weg schildern, der sich als sehr vrteilhaft entpuppt hat.

Alles zu seiner Zeit.
Bis zum Abitur wirst du die Grundlagen der Mathematik sowie die Differential- und Integralrechnung behandelt haben. Im Physikstudium wirst du dann die restliche Mathematik, welche jeweils nötig ist, behandeln. Hast du zum Beispiel gerade ein Semester Elektrodynamik, wirst du auch eine Vorlesung "mathematische Grundlagen der Elektrodynamik" besuchen. Dort wird dann die die fehlende Mathematik, in diesem Fall vor allem die Vektoranalysis, behandelt.
Also wie gesagt: Gut Ding braucht Weile.

kosy3 02.04.2012, 08:13

Dann hattest du viel Glück mit der Wahl deiner Schule, wenn sie dich im Fach Mathematik ausreichend auf dein technisches Studium vorbereitet hat.

0

sprich mal mit dem lehrer, ob er dir mathebücher der 10. und 11. klasse zukommen lass und/oder besorg dir (z.b. in der bücherei) bücher dazu und zur abi-vorbereitung. damit solltest du dir weitere grundlagen aneignen können.

wenn du die grundlagen drauf hast (bis etwa abi niveau), dann schau mal unter http://timms.uni-tuebingen.de/Themen/Themen.aspx#Mathematik da sind ein paar grundlagenvorlesungen zu mathe und physik zu finden :)

Als ich mein Studium (Maschinenbau) begann, hat unser Matheprof im 1. Trimester die Hände über den Kopf geschlagen und gesagt: "Ihr habt euch die ganzen Jahre wohl nur mit Kurvendiskussionen beschäftigt, was?"

Aus meiner Erfahrung (Das Maschinenbaustudium ist voll mit Physik) ist Infinitesimalrechnung, Differentialgleichungen, Stochastik und Wahrscheinlichkeitsrechnung, Matrizenrechnung und komplexe Zahlen wichtig.

Das ist, wie ich später herausgefunden habe, sogar alles Gymnasialstoff (in NRW). Doch leider steht es im Lehrplan unter der Rubrik "KANN" nicht "MUSS". Und das ist das Problem unseres Schulmathematikunterichts. Die Lehrer orientieren sich am "MUSS" und lassen das "KANN" weg. Sie wollen ja die "schlechteren" Schüler mit durchziehen. Der Nachtei: Diejenigen, die etwas technisches studieren wollen, sind schlecht vorbereitet.

Die Mathematik für Theoretische Physik beginnt dort, wo du beim Abi aufhörst.

Was möchtest Du wissen?