Warum sollten Sie Physik studieren?

Für den Wissenschaftler (oder angehenden Wissenschaftler) muss die Frage, warum er Wissenschaft studieren soll, nicht beantwortet werden. Wenn Sie einer der Menschen sind, die bekommt Wissenschaft, dann ist keine Erklärung erforderlich. Möglicherweise verfügen Sie bereits über einige der wissenschaftlichen Fähigkeiten, die für eine solche Karriere erforderlich sind, und Sie müssen die Fähigkeiten erwerben, die Sie noch nicht besitzen.

Für diejenigen, die es sind nicht Wenn Sie eine Karriere in den Naturwissenschaften oder in der Technik anstreben, haben Sie häufig das Gefühl, dass naturwissenschaftliche Kurse jeglicher Art Zeitverschwendung sind. Insbesondere Kurse in den Naturwissenschaften werden in der Regel um jeden Preis vermieden, wobei Kurse in Biologie an ihre Stelle treten, um die notwendigen naturwissenschaftlichen Anforderungen zu erfüllen.

Das Argument für "wissenschaftliche Kompetenz" ist im Buch von James Trefil von 2007 ausführlich dargelegt Warum Wissenschaft??, Konzentrieren Sie sich auf Argumente aus den Bereichen Staatsbürgerkunde, Ästhetik und Kultur, um zu erklären, warum ein grundlegendes Verständnis der wissenschaftlichen Konzepte für den Nichtwissenschaftler erforderlich ist.

Die Vorteile einer wissenschaftlichen Ausbildung werden in dieser Beschreibung der Wissenschaft durch den berühmten Quantenphysiker Richard Feynman deutlich:

Die Wissenschaft ist ein Weg zu lehren, wie etwas bekannt wird, was nicht bekannt ist, inwieweit Dinge bekannt sind (denn nichts ist absolut bekannt), wie man mit Zweifel und Unsicherheit umgeht, welche Beweisregeln es gibt, wie man darüber nachdenkt Dinge, damit Urteile gefällt werden können, wie man Wahrheit von Betrug und Show unterscheidet.

Dann stellt sich die Frage (vorausgesetzt, Sie stimmen mit den Vorzügen der obigen Denkweise überein), wie diese Form des wissenschaftlichen Denkens der Bevölkerung vermittelt werden kann. Insbesondere präsentiert Trefil eine Reihe großartiger Ideen, die als Grundlage für diese wissenschaftliche Kompetenz dienen könnten - viele davon sind fest verwurzelte Konzepte der Physik.

Der Fall für die Physik

Trefil bezieht sich auf den Ansatz "Physics first", den Nobelpreisträger Leon Lederman 1988 in seinen in Chicago ansässigen Bildungsreformen vorstellte. Trefil's Analyse ist, dass diese Methode besonders für ältere Schüler (d. H. Im Highschool-Alter) nützlich ist, während er der Meinung ist, dass der eher traditionelle Biologie-Erstlehrplan für jüngere Schüler (Grund- und Mittelschüler) geeignet ist.

Kurz gesagt, dieser Ansatz unterstreicht die Idee, dass die Physik die grundlegendste der Wissenschaften ist. Chemie ist schließlich angewandte Physik, und Biologie (zumindest in seiner modernen Form) ist im Grunde genommen angewandte Chemie. Natürlich können Sie darüber hinaus auch auf spezifischere Bereiche eingehen: Zoologie, Ökologie und Genetik sind beispielsweise weitere Anwendungen der Biologie.

Der Punkt ist jedoch, dass die gesamte Wissenschaft im Prinzip auf grundlegende physikalische Konzepte wie Thermodynamik und Kernphysik reduziert werden kann. In der Tat hat sich die Physik historisch so entwickelt: Grundprinzipien der Physik wurden von Galileo bestimmt, während die Biologie immer noch aus verschiedenen Theorien der spontanen Erzeugung bestand.

Eine naturwissenschaftliche Ausbildung in Physik zu begründen, ist daher durchaus sinnvoll, da es das Fundament der Naturwissenschaften ist. Von der Physik aus können Sie auf natürliche Weise auf die spezialisierteren Anwendungen übergehen, beispielsweise von der Thermodynamik und der Kernphysik in die Chemie und von den Prinzipien der Mechanik und Materialphysik in die Ingenieurwissenschaften.

Der Weg kann nicht reibungslos umgekehrt beschritten werden, von einem Wissen über Ökologie zu einem Wissen über Biologie zu einem Wissen über Chemie und so weiter. Je kleiner die Unterkategorie Ihres Wissens ist, desto weniger kann es verallgemeinert werden. Je allgemeiner das Wissen, desto mehr kann es auf bestimmte Situationen angewendet werden. Grundkenntnisse der Physik wären daher die nützlichsten wissenschaftlichen Erkenntnisse, wenn sich jemand aussuchen müsste, welche Bereiche er studieren möchte.

Und all dies ist sinnvoll, weil die Physik das Studium von Materie, Energie, Raum und Zeit ist, ohne die es nichts gibt, was reagiert oder gedeiht oder lebt oder stirbt. Das gesamte Universum baut auf den Prinzipien auf, die durch ein Studium der Physik aufgedeckt wurden.

Warum Wissenschaftler eine nichtwissenschaftliche Ausbildung benötigen

In Bezug auf eine umfassende Ausbildung ist das Gegenteil der Fall: Wer Naturwissenschaften studiert, muss in der Lage sein, in der Gesellschaft zu funktionieren, und dazu gehört das Verständnis der gesamten Kultur (nicht nur der Technokultur). Die Schönheit der euklidischen Geometrie ist von Natur aus nicht schöner als die Worte von Shakespeare; Es ist einfach wunderschön auf eine andere Art und Weise.

Wissenschaftler (und insbesondere Physiker) neigen dazu, in ihren Interessen ziemlich rund zu sein. Das klassische Beispiel ist der Geigenspiel-Virtuose der Physik, Albert Einstein. Eine der wenigen Ausnahmen sind vielleicht Medizinstudenten, denen die Vielfalt eher aus zeitlichen Gründen als aus Gründen des mangelnden Interesses fehlt.

Ein festes Verständnis der Wissenschaft ohne jegliche Grundlage für den Rest der Welt liefert wenig Verständnis für die Welt, geschweige denn Wertschätzung für sie. Politische oder kulturelle Fragen spielen in einem wissenschaftlichen Vakuum keine Rolle, in dem historische und kulturelle Fragen nicht berücksichtigt werden müssen.

Während viele Wissenschaftler das Gefühl haben, die Welt auf rationale, wissenschaftliche Weise objektiv bewerten zu können, sind wichtige gesellschaftliche Fragen niemals rein wissenschaftlicher Natur. Das Manhattan-Projekt zum Beispiel war kein rein wissenschaftliches Unternehmen, sondern löste eindeutig Fragen aus, die weit über den Bereich der Physik hinausgingen.

Dieser Inhalt wird in Zusammenarbeit mit dem Nationalen 4-H-Rat bereitgestellt. 4-H-Wissenschaftsprogramme bieten Jugendlichen die Möglichkeit, durch unterhaltsame, praktische Aktivitäten und Projekte etwas über MINT zu lernen. Weitere Informationen erhalten Sie auf ihrer Website.