Physics with Computing BSc (Hons)

Loughborough University of Technology

Wie in allen natur- und ingenieurwissenschaftlichen Fächern gehört auch in der Physik das Rechnen zum Handwerkszeug des professionellen Physikers. Dieses Modul führt anhand von Problemlösungen in die Modellierung und Simulation von physikalischen Systemen ein. Es zielt darauf ab, gute Programmierpraktiken einzuführen und Fähigkeiten im wissenschaftlichen Rechnen zu entwickeln. Gute Programmierpraktiken werden während des gesamten Moduls betont, so dass die Schülerinnen und Schüler die Disziplin des Programmierens über die Entwicklung von Simulationen einfacher physikalischer Systeme hinaus zu schätzen beginnen.

Das Kernziel dieses Moduls ist es, in das physikalische Denken, die Weltsicht des Physikers und Problemlösungsansätze einzuführen. Die Schüler/innen werden Erfahrungen mit Problemlösungen sammeln, indem sie Schlüsselideen von der Darstellung physikalischer Systeme mit verallgemeinerten Koordinaten bis hin zur Rolle der Symmetrie und anderen vereinheitlichenden Ideen wie der kleinsten Wirkung anwenden. Die Schülerinnen und Schüler sollten in der Lage sein, Modelle aufzustellen und zu lösen, um physikalische Systeme in den Bereichen der klassischen Mechanik und des Elektromagnetismus besser zu verstehen.

Aufbauend auf Kernphysik I besteht das Hauptziel dieses Moduls darin, das physikalische Denken weiterzuentwickeln, insbesondere im Hinblick auf die Modellierung mit Hilfe der Infinitesimalrechnung in den Bereichen klassische Mechanik sowie Elektrizität und Magnetismus. Über die Grundlagen hinaus werden Erfahrungen in der Konstruktion einfacher Geräte wie Motoren und Antennen gesammelt.

Ziel dieses Moduls ist es, einen Überblick über die Geschichte und Philosophie der Wissenschaft zu geben und die Schüler mit den grundlegenden Konzepten und der Terminologie der Philosophie vertraut zu machen.

Die Fähigkeit, Logik, Vernunft und Mathematik bei der Lösung von Problemen anzuwenden, ist eine Kernkompetenz. Die Mathematik verleiht der Physik ihre Vorhersagekraft und die Fähigkeit, die Naturgesetze zu abstrahieren und zu verallgemeinern - oft in wenigen, relativ einfachen Gleichungen. Dieses Modul zielt darauf ab, die grundlegenden Kenntnisse und Fähigkeiten zu entwickeln, die für ein Physikstudium erforderlich sind, insbesondere im Hinblick auf die mathematische Modellierung.

Die Physik ist sowohl bei der Entdeckung neuer Phänomene als auch bei der Überprüfung physikalischer Hypothesen vollständig auf strenge, wissenschaftliche Experimente angewiesen.

Ziel dieses Moduls ist es, dass die Schüler/innen in der Lage sind, Computer für die Lösung physikalischer Probleme zu nutzen und Erfahrungen mit einer Vielzahl von Software- und Sprachlösungen zu sammeln. Dabei geht es darum, ein Verständnis für den Einsatz von Computern nicht nur für, sondern auch über die numerische Simulation hinaus für die Modellierung und Simulation zu entwickeln. Die Beispiele reichen von weniger gängigen Paradigmen wie funktionaler oder Constraint-basierter Programmierung bis hin zur Erfassung, Verarbeitung und Visualisierung von Daten, die entweder durch selbst geschriebene Programme oder Anwendungen von Drittanbietern.

Das Ziel dieses Moduls ist es, in die theoretische Astrophysik, die physikalische Kosmologie, die Kosmografie und Aspekte der praktischen Astronomie einzuführen.

Ziel dieses Moduls ist es, die Fähigkeiten in der Physik in Bereichen zu entwickeln, die für die Forschungsschwerpunkte von Loughborough relevant sind, und damit zu beginnen, wissenschaftliche Arbeiten in diesem Bereich kritisch zu beurteilen. Der Schwerpunkt liegt hier auf der Quantenphysik als Vorbereitung auf eine detailliertere Untersuchung der kondensierten Materie und der statistischen Physik in Kernphysik IV.

Das Ziel dieses Moduls ist es, die Fähigkeiten in der Physik in Bereichen weiterzuentwickeln, die zu den Forschungsschwerpunkten von Loughborough gehören. Der Schwerpunkt liegt dabei auf kondensierter Materie, Materialien und statistischer Physik.

Ziel dieses Moduls ist es, die Studierenden in die grundlegenden Konzepte der Wahrscheinlichkeit und Statistik einzuführen und die Relevanz dieser Konzepte für die praktische Problemlösung zu verdeutlichen, Ideen und Techniken der Differentialgleichungen (Analysis), der Algebra und der Variationsrechnung einzuführen und den Studierenden beizubringen, wie sie diese Ideen und Techniken auf die physikalischen Wissenschaften anwenden.

Aufbauend auf dem Physiklabor I ist das zentrale Ziel dieses Moduls, dass die Schüler zu kompetenten Experimentalphysikern werden, die nicht nur eine gute Experimentiertechnik beherrschen, sondern auch Laborgeräte und Instrumentierung entwickeln können.

Ziel dieses Moduls ist es, den Studierenden eine Reihe von Techniken zu vermitteln, die zur Entwicklung von KI-Systemen in Theorie und Praxis verwendet werden.