Professor Berges

Professor Dr. Jürgen Berges studierte Physik in Osnabrück und Heidelberg, diplomierte 1994 und promovierte 1997 in Heidelberg. Von 1997 bis 2000 war er als Senior Postdoctoral Research Associate am Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, USA angestellt. 2003 habilitierte er in Heidelberg und folgte im April 2006 dem Ruf an die TU Darmstadt. Er ist in der Theoretischen Physik am Institut für Kernphysik tätig.

Fachschaft: Woran forschen Sie und Ihre Arbeitsgruppe?

Berges: Stellen Sie sich vor, Sie nehmen irgendein Stück Materie und heizen dieses Stück auf das etwa 10.000-fache der Temperatur im Inneren der Sonne. Dann hat diese Materie Eigenschaften, die von den alltäglichen verschieden sind. Tatsächlich ist es nicht übertrieben zu sagen, dass es sehr dramatische Veränderungen gibt: Die Temperatur ist so heiß, dass es keine Moleküle oder Atome mehr gibt und sogar Atomkerne "schmelzen". Man kommt in einen Bereich der Physik, der durch die kleinsten uns bekannten Bausteine der Natur beschrieben wird, die sogenannten Quarks und Gluonen. Das Verständnis der Eigenschaften dieses Zustandes durch die theoretische Physik ist ein wichtiger Bestandteil unserer Forschungsarbeit. Es erfordert die Entwicklung und Anwendung neuer Methoden zur Berechnung der Dynamik von komplexen Systemen, die sich fern des thermischen Gleichgewichts befinden können. Dies ist ein relativ junges, sehr dynamisches Forschungsgebiet mit einer Vielzahl von interdisziplinären Anwendungsbereichen.

Es gibt ein sehr umfangreiches experimentelles Programm mit dem Ziel, diesen heißen oder dichten Zustand, das sogenannte Quark-Gluon-Plasma, im Labor zu erzeugen. Für diese Experimente hat auch die Gesellschaft für Schwerionenforschung hier in Darmstadt eine sehr große Bedeutung. Dabei werden schwere Kerne von Atomen bis auf nahezu Lichtgeschwindigkeit beschleunigt und man lässt sie miteinander kollidieren. Das, was dann passiert, kann man durchaus als Explosion bezeichnen: Tausende produzierter Teilchen bilden dabei einen komplexen Zustand, der solche hohen Temperaturen erreichen kann. Diese Experimente gibt es tatsächlich nicht nur im Labor, sondern auch in der Natur: Unser Universum selbst war ungefähr ein-10.000stel einer Sekunde nach dem Urknall im Wesentlichen ein heißes Plasma aus diesen Quarks und Gluonen. Das grundlegende Verständnis der Materie unter diesen extremen Bedingungen ist sehr wichtig, um die beobachteten Eigenschaften des heutigen Universums zu verstehen. Daher besitzt unsere Arbeit viele Querverbindungen zur Kosmologie des frühen Universums

Fachschaft: Hat Ihre Forschung Parallelen zur Tieftemperaturphysik, in der es z.Z. rasante Fortschritte gibt?

Berges: Es ist tatsächlich als Theoretiker sehr schön, dass die entwickelten theoretischen Methoden einen sehr großen Anwendungsbereich auf unterschiedlichste Phänomene haben. Dabei können deren charakteristische Längen- oder Energieskalen um viele Größenordnungen verschieden sein. Es ist daher vielleicht nicht verwunderlich, dass wir z.B. ebenso Rechnungen zur Dynamik ultrakalter atomarer Gase machen, deren charakteristische Temperaturen sogar im Nano-Kelvin-Bereich liegen können. Die sehr kompakten Laborexperimente zu diesem Themenkomplex werden auch hier an der TU Darmstadt durchgeführt.

Fachschaft: Was ist Ihnen wichtig, wenn Sie Vorlesungen halten, worauf legen Sie Wert?

Berges: Es ist mir einerseits wichtig, den Enthusiasmus zu vermitteln, den ich selber in der Physik verspüre; dass es eben kein trockenes Fach ist, sondern teilweise an die Grenzen der Fantasie geht und eine sehr hohe Schule des Denkens darstellt. Anderseits ist es mir sehr wichtig, dass wir eine qualitativ sehr hochwertige Ausbildung vermitteln. Ein Student, der von der TU Darmstadt einen Abschluss in Physik bekommt, muss ein garantiertes Maß an Wissen und Fertigkeiten in der Physik aufweisen können.

Fachschaft: Man kann bei einer Vorlesung inhaltlich verschiedene Prioritäten setzen. Einerseits kann man besonders auf mathematische und logische Konsistenz achten, was manchmal zu einer sehr abstrakten Darstellung des Stoffs führen kann. Anderseits ist auch eine sehr anschauliche, didaktische Vorlesungsgestaltung wünschenswert. Auf was legen sie besonderen Wert?

Berges: Sie haben zwei Extreme angesprochen und tatsächlich ist beides sehr wichtig. Formalismus ohne Anschauung ist leer, d.h. die Anschauung sollte an einem einfachen Beispiel gegeben werden. Man sollte wissen, was man tut, wohin die Reise bei einer Rechnung geht. Andererseits muss es mathematisch korrekt sein. Anschauliche "Bildchen" können dann der präzisen Rechnung auf zweierlei Weise dienlich sein: Stimmt das Ergebnis der Rechnung nicht mit der Anschauung überein, so kann dies einen Rechenfehler aufdecken. Falls dies nicht der Fall ist, hat man vielleicht Glück und neue, spannende Physik gefunden! Es ist ein großer Vorteil von Physikern, dass, wenn sie z.B. eine Differenzialgleichung sehen, dann oft einen bestimmten Bewegungstypus vor Augen haben. Unter Umständen können sie dann gleich das Integral hinschreiben. Man muss sicherlich beides schulen, Präzision und Anschauung. Ich denke, es ist wichtig, dass der Student sich nach der Vorlesung nochmal hinsetzt und den Stoff mit allen Details nachvollzieht. Er soll merken, das alles konsistent ist. Aber er muss auch einen gewissen Abstand bzw. Überblick entwickeln, wozu man auch die Anschauung braucht.

Fachschaft: Was haben Sie an Ihrem Studium schön gefunden?

Berges: Das Studium in Heidelberg war für mich besonders anregend, weil es insbesondere eine sehr große Auswahl an Theorievorlesungen gab. Es wurde regelmäßig die Quantenfeldtheorie angeboten, ebenso wie z.B. die Allgemeine Relativitätstheorie oder eine Fülle von Spezialvorlesungen zu aktuellen Themengebieten. Es wurde z.B. auch unterstützt, dass sich die Wissenschaftstheorie oder Philosophie gut in das Studium einbauen ließ. Wir hatten einen hervorragenden Philosophen, Herrn Scheibe, der auch Physiker und Mathematiker war. Er hat z.B. "Kants Kritik der Reinen Vernunft" zwei Semester lang gelesen. Die Textarbeit war eine sehr schöne zeitweilige Abwechselung. Besonders habe ich jedoch während des Studiums genossen, dass ich schon zu Beginn eine kleine aber feste Gruppe von Kommilitonen gefunden hatte, mit denen ich intensiv die Physik der Vorlesungen diskutieren konnte und eine Vielzahl von anderen Unternehmungen machen konnte.

Fachschaft: Gibt es besondere Empfehlungen oder Tipps wie man als Student durch das Physikstudium kommen kann?

Berges: Ich glaube, man muss sehr früh lernen, wie man lernt. Das hat nicht unbedingt was mit Organisation zu tun, sondern damit, wie man Dinge abspeichert. In der Vorlesung nur mitschreiben ohne wirklich den Stoff zu verinnerlichen ist nicht sehr effizient. Es ist effizienter den roten Faden, die wesentlichen Stichworte mitzunehmen. Der Vortragende sollte kenntlich machen, was die wesentlichen Aspekte sind. Dann sollte man sich zu Hause hinsetzen und diese selbst noch einmal durchgehen und verstehen. Nicht versuchen, alles zu lernen, auf gar keinen Fall auswendig lernen. Physik hat sehr viel mit Verständnis zu tun. Man lernt sehr viel im Gespräch, deshalb sollte man früh lernen, mit anderen zu diskutieren. Auch Forschung findet später in der Gruppe statt. Sie bedarf der Kommunikation und des Austausches. Physiker sind auf gar keinen Fall Leute, die sich nur in die Kammer setzen und vor sich hin rechnen. Das gehört auch dazu, aber der Austausch mit Anderen, die Aufnahme von neuen Ideen, neuen Gedanken ist sehr, sehr wichtig. Wenn jemand interessiert ist und sich neben der Vorlesung noch ein Buch holt, in dem er hin und wieder neben der Vorlesungsmitschrift liest, ist das eine sehr effiziente Weise, sich mit der Fülle des Stoffes auseinander zu setzen.

Fachschaft: Was waren Ihre Lieblingsfächer in der Schule?

Berges: Physik, Mathematik, Kunst und Deutsch. Letzteres hing sehr stark von den jeweiligen Lehrern ab. Wenn jemand sehr gut Literatur präsentiert, kann Deutsch hervorragend sein. Ich hatte Glück eine Weile einen solchen Lehrer zu haben

Fachschaft: Was würden Sie einem Physikstudenten raten auf die Frage, was er später einmal machen oder werden könnte?

Berges: Ich finde es nicht richtig, eine Meinung an jemanden heran zu tragen, ohne ihn vorher eingehend zu interviewen. Man muss ihn fragen, was er möchte. Es gibt dann tatsächlich eine große Bandbreite von Möglichkeiten, die man dem Studenten danach unterbreiten kann. Wenn es ein Student ist, den die Physik begeistert, dann würde ich ihm auf gar keinen Fall abraten, in der Forschung zu bleiben. Ich denke, in der Forschung zu arbeiten ist wirklich lohnend, sehr befriedigend und bringt viel Freude. Z.B. an der Universität, in einer Großforschungseinrichtung oder auch in einem Forschungsjob in der Industrie. Wer Spaß daran hat, wird es nie bereuen, eine Doktorarbeit zu machen und danach noch einen sogenannten post-doc, d.h. also zwei oder drei Forschungsjahre, vielleicht sogar an einer internationalen Universität in einem anderen Land, zu verbringen. Aber es gibt eine Vielzahl von anderen Möglichkeiten. Man muss sich als Physiker bewusst sein, dass man eine sehr, sehr gute Ausbildung im Denken hat. Man hat gelernt, Probleme zu lösen, also analytisch, insbesondere mathematisch zu denken, was in sehr vielen Bereichen gebraucht wird. Banken und Unternehmensberatung sind zwei Beispiele: Ich kenne eine ganze Reihe von Freunden, hervorragende Physiker, die nicht in der Forschung geblieben sind und bei Unternehmensberatungen eine Aufgabe gefunden haben. Es gibt auch eine große Anzahl von Physikern, die vorher mit Computern gearbeitet haben und damit für einen großen Bereich in der Industrie einfach interessant geworden sind, da sie exzellent programmieren und analysieren können. Dabei müssen die Aufgabenstellungen nicht physikalischer Natur sein. Als Experimentalphysiker gibt es natürlich sehr viele Möglichkeiten auch in der Industrie direkt mit dem Erlernten zu arbeiten. Als theoretischer Physiker, gerade wenn ich mal aus meiner Sicht spreche, also Hochenergiephysiker oder Quantenfeldtheoretiker, finden Sie natürlich dieses Aufgabenfeld nicht eins zu eins in der Industrie.

Fachschaft: Was haben Sie sonst noch für Interessen außerhalb der Physik?

Berges: Ich reise und wandere sehr gerne auf Nicht-Tourismuspfaden oder treibe auch sehr gerne Sport, wie z.B. Schwimmen. Ein sehr schönes Gebiet zum Wandern ist z.B der Norden Spaniens. Sie kennen vielleicht Asturien mit den Picos de Europa. In dieser Gebirgslandschaft gibt es ganz tolle Wildlife Resorts mit z.B. wilden Bären, was zumindest in Europa ziemlich einmalig ist. Sie kennen vielleicht auch den Camino de Santiago, der durch Asturien verläuft und alte Klöster verknüpft. Diese Gegend ist wunderschön. Dort bin ich auch sehr oft, weil meine Frau dort geboren ist. Sie ist Spanierin und wann immer wir die Familie besuchen, versuchen wir uns auch die Gegend etwas anzusehen.

Fachschaft: Wenn Sie spontan einen freien Nachmittag hätten, was würden Sie dann tun?

Berges: Wenn ich jetzt viel Zeit hätte, würde ich tatsächlich nicht einfach in den Urlaub fahren und wandern gehen, sondern ich würde die Zeit verwenden, um mit meiner kleinen, fast zweijährigen Tochter zu spielen. Da kann man wirklich nicht genug Zeit investieren und ich glaube, es gibt auch wirklich nichts Schöneres.

Fachschaft: Angenommen, Sie würden auf eine einsame Insel verbannt und könnten sich 5 Dinge aussuchen, die Sie mitnehmen könnten. Was würden Sie mitnehmen?

Berges: Als erstes würde ich meine Familie mitnehmen, dann wahrscheinlich ein paar gute Bücher. Falls dort nicht gutes Essen vorhanden wäre, würde ich versuchen auch dieses und einen guten Wein mitzunehmen.

Fachschaft: Würden Sie wieder Physik studieren, wenn Sie nochmal studieren würden? Und was würden Sie machen, wenn Sie nochmal studieren könnten?

Berges: Also ich würde tatsächlich alles genauso nochmal machen, wie ich es gemacht habe. Ich denke, Physik zu studieren hat sich sehr, sehr gelohnt. Ansonsten würde ich wahrscheinlich Musik studieren.

Fachschaft: Da sie wohl Musik gut leiden können: Spielen Sie ein Instrument oder hören Sie gerne Musik?

Berges: Ich höre sehr gerne Musik, insbesondere klassische Musik, und gehe gerne in Konzerte. Ob ich ein Instrument spiele? Ich drück's mal so aus: Ich habe ein Klavier. Allerdings ist dies wirklich ein Zeitproblem. Man kann diese Dinge selten halbherzig machen und neben Familie und Arbeit bleibt eigentlich kaum genug Zeit.

Fachschaft: Vielen Dank, Professor Berges, für das Interview.

(von Nicole Martin und Sven Ahrens im Mai 2006)

 

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