Physik und Anwendungen der Mathematik

Das Schwerpunktfach ,,Physik und Anwendungen der Mathematik” richtet sich an mathematisch, naturwissenschaftlich und technisch interessierte Schülerinnen und Schüler, die ein entsprechendes Studium ohne unnötigen Zeitverlust absolvieren möchten, aber auch an diejenigen, welche die kulturellen Leistungen der Mathematik und der Naturwissenschaften vertieft kennenlernen wollen.

 

Mathematik ist die universelle Sprache der Naturwissenschaften und der Technik. Ein Ziel des Schwerpunktfaches besteht deshalb darin, mit dieser Sprache vertraut zu werden, ihre Schönheit schätzen zu lernen und ihre Leistungsfähigkeit bei der Formulierung von Zusam¬menhängen aus den verschiedensten Fachgebieten zu erleben.

 

Ein solches Gebiet ist die Mathematik selber; die untersuchten Probleme können aber auch aus der Physik, der Chemie, der Biologie, der Medizin, der Astronomie, den Ingenieurwissenschaften, den Wirtschaftswissenschaften oder der Musik stammen. Diese breite Vielfalt von Problemstellungen hat der Mathematik oft wichtige Impulse verliehen.

 

Da die Mathematik nicht nur als Werkzeug der anderen Wissenschaften dient, ist ein weiteres, wichtiges Ziel dieses Schwerpunktfaches, etwas von der inneren Schönheit und der Vielfalt der Mathematik zu erfahren. Dabei kann es besonders hilfreich sein, anhand ihrer geschichtlichen Entwicklung aufzuzeigen, dass die Mathematik ein von Menschen gestaltetes, lebendiges Gebilde ist.

 

Im Schwerpunktfach Physik und Anwendungen der Mathematik kann dieser Prozess, Vorgänge zu abstrahieren, zu idealisieren, durch ein mathematisches Modell zu beschreiben und schliesslich dieses Modell wieder anhand von Experimenten zu testen, in Theorie und Praxis erlebt werden. Der experimentelle Test kann dabei im Labor erfolgen oder aus einer Computersimulation bestehen.

 

Der Erfolg dieses Ansatzes war und ist so gross, dass er oft dazu verführt, die verwendeten mathematischen Modelle zur Beschreibung eines Aspektes der Realität mit dieser selbst zu verwechseln.

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