Welche Software wird während eines Physikstudiums gebraucht?
Prinzipiell gibt es keine festen Software-Standards. Je nach Fachgebiet, Universität und Institut werden unterschiedliche Schwerpunkte gelegt und dementsprechend variiert auch die verwendete Software. Ich möchte hier eine kleine Übersicht über von mir eingesetzte Software darstellen.
Betriebssystem
Es ist einfach: nutzt was ihr wollt. Einige mögen Windows, die andere Linux und die dritten laufen mit Macs rum. Man wird/wirkt nicht professioneller nur weil man Linux einsetzt. Man muss nur mit seinem Betriebssystem klar kommen und damit arbeiten können.
Tex-System
LaTeX kann als eine Beschreibungssprache für Text-Dokumente bezeichnet werden. Das heißt man schreibt nicht nur den Text in einen Editor, sondern beschreibt auch über spezielle Befehle wie das ganze formatiert werden soll. Dabei können Texte, Tabellen, Grafiken etc. punktgenau so platziert werden, wie man es sich auch wünscht.
LaTeX-Kenntnisse sind für Physiker unerlässlich. Spätestens wenn man eine größere Arbeit mit vielen Gleichungen schreiben muss, lernt man das LaTeX-System wirklich zu schätzen.
Es gibt viele (La)Tex-Distributionen und Editoren, die eingesetzt werden können. Ich kann für Windows MIKTeX-Distribution und TeXnicCenter-Editor empfehlen.
Linux-Nutzer Linux können als Editor Kile einsetzen. Eine TeX-Distribution wird meistens mitinstalliert, wenn sie schon sowieso nicht auf dem System vorhanden ist.
Es lohnt sich ein paar andere Programme auszuprobieren um das passende für sich zu finden.
Computeralgebrasystem
Jeder Physiker wird im Laufe seines Studiums irgendwelche Messwerte analysieren oder numerische Berechnungen durchführen müssen. Für diese Zwecke gibt es einige Programmiersprachen oder besser gesagt naturwissenschaftlich-mathematische Anwendungen, die einem das Leben etwas einfacher machen (oder auch nicht ;). Meistens setzt eine Universität auf Mathematica, MATLAB oder Maple. Alle drei Programme sind kommerziell und nicht gerade billig, aber für Studenten gibt es Vergünstigungen. Für alle Übereifrigen: Kauft euch nicht sofort ein Programm, sondern wartet ab bis ihr wisst was an der Uni eingesetzt wird.
Für MATLAB und Maple gibt es kostenlose Alternativen (Clone) wie Octave, Scilab oder Maxima, die zum Teil die gleiche Syntax haben.
Für Mathematica gibt es soweit mir bekannt ist keine Alternative, aber es ist auch eine ganz andere Liga. Für mich persönlich ist es das beste algebraische Programm (wenn es auch noch lange nicht perfekt ist). Dies liegt nicht zuletzt an der sehr guten Dokumentation mit Abertausenden von Beispielen.
Office-Software
Immer wieder muss man einen schlichteren Text schreiben oder ein paar Tabellen erstellen. Dafür eignen sich gut altbekannte Anwendungen wie MS Office, LibreOffice oder OpenOffice. Wer sich im Internet umschaut findet noch dutzende weitere.
Bildbearbeitung
Zum Bearbeiten und Erstellen von Grafiken und Zeichnungen habe ich nur Paint.NET und Inkscape für Vektorgrafiken gebraucht.
Cloud-Dienst
Arbeitet man an mehreren Computern, so bietet es sich an Cloud-Dienste wie Dropbox, Google Drive oder Microsoft SkyDrive zu verwenden. So hat man von überall auf benötigte Dateien zugreifen.
Webbrowser
Der Webbrowser ist im Prinzip egal, nur sollte er am besten MathML – einen Webstandard für Darstellung von mathematischen Gleichungen – unterstützen. Native Unterstützung bieten Firefox, Safari und Opera. Google Chrome und Internet Explorer können MathML nur über ein Plugin anzeigen.
Wie man sieht, so viel Software ist es gar nicht und in jeder Kategorie gibt es kostenlose Alternativen.
Was TeX unter Mac angeht: ich selber benutze TexWorks, ein freies Programm dass (glaube ich) zusammen mit der TeX-Distribution MacTeX kommt. Ansonsten muss wohl Textmate auch super für TeX sein, kostet allerdings.
Unter Teilchenphysikern beliebt ist anstatt sowas wie Maple das C++ Framework ROOT, das besonders für große Datenmengen geeignet ist. Man muss aber natürlich immer kleine Programme schreiben, die Einarbeitung ist also etwas mehr Aufwand. Dafür gewinnt man im Longtail, weil man damit komplexe Systeme zur Simulation und Auswertung aufbauen kann.
Ansonsten ist es prinzipiell nicht verkehrt, wenn man irgendeine Art von inkrementellem Backup verwendet. Das kann man z.B. ganz einfach mit Dropbox erreichen, dort kann man auch auf alte Versionen von Dateien zurückgreifen. Unter Mac ist das mit dem Backup über Timemachine auch sehr elegant gelöst und hat den Vorteil, dass es die ganze Festplatte abdeckt. Für Linux gibt es mit rsnapshot von der Funktion her etwas Vergleichbares, es braucht allerdings eine etwas aufwendigere Konfiguration und sieht nicht so schick aus. Funktioniert am Ende aber genauso gut.
Und als letztes lohnt es sich durchaus für sowas wie längere Arbeiten die Versionskontrolle git zu verwenden, wenn man bestimmte Abschnitte festhalten will. Steht man z. B. vor größeren Änderungen kann man da mit einem Kommentar markierungen setzen und findet schnell wieder dahin zurück, wenn sich nach einem Monat herausstellt, dass man doch nocheinmal gucken will, wie es vor der großen Änderung war.