18. Oktober 2019

Herr Klumpp, warum promovieren Sie in Mathematik?

Porträts am Fachbereich Mathematik

Diese Frage bekomme ich oft gestellt. Meistens gepaart mit „Wie kann man das freiwillig machen?“. Aber fangen wir vielleicht erst einmal mit dem Mathematikstudium an. Die Mathematik im Studium hat oft gar nicht mehr so viel mit der Schulmathematik gemeinsam.

Wie bitte?

Nun ja, mir gefiel Mathematik und Physik in der Schule und daher habe ich mir gedacht „Warum studierst Du nicht einfach Mathematik?“. Was genau dahinter steckt und was man damit beruflich machen kann, war mir zu diesem Zeitpunkt gar nicht so klar. Ich wusste nur, dass ich Naturwissenschaften, abstraktes Denken und das Lösen von Rätseln eine gewisse Anziehungskraft auf mich ausübten und heute noch tun...

Und was verbirgt sich nun hinter dem Studium?

Eine ganze Menge: Angefangen hat es mit Logik im ersten Semester, wir konnten uns ein Nebenfach aussuchen (ich wählte Physik) und wir hatten direkt am Anfang numerische Mathematik gepaart mit einem Programmierkurs. Was mich besonders fasziniert hat, war, dass wir in Analysis bei 1+1=2 angefangen haben (im wahrsten Sinne des Wortes) und aus dieser Aussage und ein paar Axiomen die komplette Schulmathematik nochmal hergeleitet haben. Heißt: Was sind natürliche Zahlen? Ganze Zahlen? Rationale Zahlen? Reelle Zahlen? Was ist eine Funktion? Was ist eine Ableitung? Was ist ein Integral? Das war natürlich eine Menge Wiederholung, aber auf einem ganz neuen Niveau. Außerdem lernten wir dabei die ganze Notation und Beweise kennen.

Im Verlauf des Studiums kann man dann immer mehr Fächer frei wählen, sodass ich mich während meines Bachelors im Bereich theoretische Physik/numerische Mathematik spezialisiert habe. Die Schnittmenge dieser zwei Gebiete war meistens der Bereich partielle Differentialgleichungen.

Und das ist?

Eine Differentialgleichung ist oft eine Bewegungsgleichung. Man kennt das aus der Schulphysik: Ein Fadenpendel wird ausgelenkt und erfährt dementsprechend eine Rückstellkraft. Gesucht ist nun die Bewegungsgleichung des Pendels. Näherungsweise lässt sich diese Bewegung durch einen Sinus beschreiben.

Das fasziniert mich auch ungemein: Dass sich in der Mathematik die Realität in abstrakte Funktionen oder Formeln übersetzen lässt. Dann kann man in der Welt der Mathematik rechnen, ein Ergebnis erhalten und dieses Ergebnis wieder in die wirkliche Welt übersetzen. Im besten Fall hat man damit neue Informationen erhalten und kann in manchen Fällen sogar ein wenig in die Zukunft blicken.

Dementsprechend lässt sich die Frage „was kann man denn damit machen?“ ziemlich leicht beantworten: Natürlich gibt es Gebiete in der Mathematik, die „einfach nur schön“ sind. Mit diesen Gebieten beschäftige ich mich gerne, weil es einfach Spaß macht. Ein großer Teil der Mathematik ist jedoch in den Naturwissenschaften motiviert. Dort gibt es Probleme, die wir nicht mit dem gesunden Menschenverstand oder Intuition, aber mit Mathematik lösen können.

Was macht ein Mathematiker dann im Physiklabor der UC Berkeley?

Durch meinen Physikprofessor Prof. Dr. Tilman Pfau erhielt ich die Möglichkeit ein Praktikum in Kalifornien zu absolvieren. Ich wollte nach meinem Bachelorabschluss 2016 erst einmal etwas Anderes machen und ein Praktikum im Ausland verband Praxis- und Auslandserfahrung in einem. Im Physiklabor selbst konnte ich viele verschiedene Aufgaben wahrnehmen: Anfangs hatte ich mehrere Projekte im Bereich Optik und Elektrotechnik, um mit der Apparatur erst einmal vertraut zu werden. Nach zwei Monaten ging es dann über zu Programmierarbeit und abschließend durfte ich das Projekt, das ich mir erarbeitet habe, bei einer Firma in Auftrag geben. Das ist eine kleine Box, die die Stabilität von allen 18 Lasern im Labor auf 3 Oszilloskopen darstellen kann.

Das klingt jetzt doch sehr handfest, warum also wieder zurück an die Uni? Und warum wieder Stuttgart?

Stimmt. Ich bin nach dem Praktikum wieder zurück an die Uni Stuttgart, um meinen Master in Mathematik zu machen. Die Uni Stuttgart bot sich natürlich an, da ich schon im Bachelor vorgezogene Mastermodule hörte und diese dann natürlich ohne Probleme anerkannt wurden. Außerdem lernte ich während des Studiums viele Personen am Fachbereich kennen, das ging zum Teil schon fast familiär zu. Zusätzlich fand ich kurz vor meinem Auslandsaufenthalt 2016 eine schöne Wohnung in Vaihingen, das alleine ist ja schon fast Grund genug in Stuttgart zu bleiben.

Die Mathematik ziehe ich nun definitiv der Physik vor, jedoch habe ich auch im Master wieder das Nebenfach Physik gewählt.

Warum nach dem Studium noch die Promotion?

Das hat viele Gründe. Die Promotion spukt mir seit Studienbeginn im Kopf herum, den Gedanken verlor ich jedoch in den 5 Jahren Studium wieder aus den Augen. Erst während meiner Masterarbeit stellte sich mir diese Frage wieder konkret. Das wissenschaftliche Arbeiten macht mir großen Spaß und das Ergebnis meiner Masterarbeit ist zufriedenstellend. Dementsprechend möchte ich in den nächsten Jahren noch an der Universität arbeiten und forschen.

Auch die konkrete Anwendung kommt nicht zu kurz: Die Promotion ist in Kooperation mit der Firma Trumpf in Ditzingen. Ein aktuelles Problem aus der Anwendung lieferte das Thema meiner Dissertation (Mathematische Modellierung in der nichtlinearen Optik), außerdem tausche ich mich wöchentlich mit den Ingenieuren und Mathematikern vor Ort aus.

Na dann weiterhin so viel Spaß an der Mathematik und viel Erfolg!

Dankeschön.

Maximilian Klumpp, M.Sc.
Promotionsstudent an der Universität Stuttgart
Institut für Analysis, Dynamik und Modellierung

 

Priv.-Doz. Dr. Peter H. Lesky
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