Dank der Japan Society for the Promotion of Science (JSPS) konnte Tobias Wand vom ITP einen Forschungsaufenthalt an der Rissho University in Kumagaya in Japan verbringen. Wand ist Doktorand der Arbeitsgruppe „Selbstorganisation und Komplexität“ und forscht in Münster zur Anwendung von Methoden der Theoretischen Physik auf sozioökonomische Daten. Unter der Betreuung von Prof. Hiroshi Iyetomi arbeitete Wand von Juni bis August im JSPS Summer Program an der Faculty of Data Science in Kumagaya und benutzte die Helmholtz-Zerlegung, die für elektrische Felder entwickelt wurde, um Finanzmarktdaten zu analysieren und die kausale Hierarchie im Markt zu ermitteln. Die Ergebnisse wurden in Entropy 2024, 26(10), 858 veröffentlicht.
Quarks sind in der Teilchenphysik als Bausteine der Nukleonen – Protonen und Neutronen – bekannt, ebenso ihre Bindung durch die von Gluonen vermittelte starke Kernkraft („Gluon“ ist vom englischen „glue“ abgeleitet, auf Deutsch „Klebstoff“). Wie diese Kraft indirekt auch Nukleonen in Atomkernen zusammenhält, ist hingegen eine der wichtigsten aktuellen Fragen der Kernphysik. Dass Bindungszustände von zwei Nukleonen in Atomkernen eine besondere Rolle spielen, ist bereits aus kernphysikalischen Experimenten bei niedriger Energie bekannt. Nun hat ein Team aus Europa und den USA um Dr. Tomáš Ježo und Prof. Dr. Michael Klasen vom Institut für Theoretische Physik der Universität Münster diese Bindungszustände erstmals mit höherer Auflösung untersucht. Dazu werteten sie teilchenphysikalische Daten aus, die bei sehr hohen Energien etwa am Teilchenbeschleuniger LHC am CERN in Genf gewonnen werden. Diese Experimente sind vergleichbar mit einer mikroskopischen Untersuchung. Dabei gilt: Je höher die Energie ist, desto größer ist die Auflösung, mit der sich die Kernbausteine untersuchen lassen.
„Zu unserer Überraschung fanden wir trotz der sehr unterschiedlichen Herangehensweisen die gleiche Häufigkeit von Nukleon-Paaren wie früher unsere Kollegen bei niedrigen Energien“, sagt Tomáš Ježo. „Darüber hinaus konnten wir erstmals zeigen, dass sich Quarks und Gluonen in diesen Paaren anders verhalten als in freien Nukleonen und auch anders als bisher in Atomkernen erwartet. Das hat einen entscheidenden Einfluss auf unser Verständnis der Nukleonbindung.“ Zudem zeigt die Studie, dass die Häufigkeit der Paare mit der Kernmasse zunimmt und Proton-Neutron-Paare besonders häufig sind.
Das Forschungsteam erweiterte für die Studie das „Partonmodell der Quantenchromodynamik“, das die Wechselwirkungen in Atomkernen mathematisch beschreibt, indem es erstmals einzelne Nukleonen und Paare korrelierter Nukleonen in die Analysen integrierte. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift Physical Review Letters veröffentlicht.
Finanzierung
Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) unterstützte die Arbeit der münsterschen Physiker finanziell.
Originalveröffentlichung
Denniston A. W., Ježo T. et al. (2024): Modification of Quark-Gluon Distributions in Nuclei by Correlated Nucleon Pairs. Physical Review Letters 133, 152502; DOI: 10.1103/PhysRevLett.133.152502
Vom 21. bis 31. August 2024 organisiert die Gruppe von Prof. Dr. Michael Klasen zusammen mit der CTEQ-Kollaboration die 30. Sommerschule in theoretischer und experimenteller Teilchenphysik, insbesondere zur Quantenchromodynamik und elektroschwachen Phänemenologie. 60 internationale Studenten aus aller Welt werden zu Vorlesungen renommierter Professoren und zu Tutorien über Monte-Carlo-Simulationen und Künstliche Intelligenz erwartet. Die Schule wird großzügig unterstützt von der Wilhelm-und-Else-Heraeus-Stiftung, der US National Science Foundation und der Universität Münster.
Förderpreis für Line Næsborg und Kai Schmitz ist mit insgesamt 10.000 Euro dotiert
Die Chemikerin Dr. Line Næsborg und der Physiker Prof. Dr. Kai Schmitz haben den diesjährigen, mit 10.000 Euro dotierten Förderpreis der Universitätsgesellschaft Münster erhalten. Dr. Paul-Josef Patt, Vorstandsvorsitzender der Universitätsgesellschaft Münster, würdigte die Preisträger während der Feierstunde in der VR Bank Westfalen-Lippe: „Dr. Line Næsborg und Prof. Dr. Kai Schmitz verkörpern die Innovationskraft, die unsere Universität auszeichnet. Ihre herausragenden Forschungsleistungen und ihr Einsatz für die Wissenschaft sind ein inspirierendes Beispiel für uns alle.“
Physiker Kai Schmitz gibt Einblicke in die Evolution des Universums und in Fragen der Kosmologie.
Das Arbeitsgebiet von Prof. Dr. Kai Schmitz liegt an der Schnittstelle von Teilchenphysik und Kosmologie, sein Steckenpferd sind Gravitationswellen aus dem frühen Universum. Im Gespräch mit Christina Hoppenbrock gibt der Arbeitsgruppenleiter am Institut für Theoretische Physik Einblicke in die Evolution des Universums, in die Methoden der Forschung und in die noch ungeklärten Fragen der Kosmologie.
Forscher der Institute für Kernphysik und für Theoretische Physik an der Universität Münster erhalten vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) eine Förderung in Höhe von 2,6 Millionen Euro für die Experimente ALICE, CBM und PANDA sowie für begleitende theoretische Untersuchungen. Damit unterstützt das Ministerium in den kommenden drei Jahren verschiedene Arbeiten zur Erforschung der Grundbausteine der Materie und des Universums, die die Forscherteams in Großprojekten an Teilchenbeschleunigern durchführen.
Wissenschaftler der beteiligten Gruppen bereiten Experimente für die neue Großforschungseinrichtung „FAIR“ (Facility for Antiproton and Ion Research) in Darmstadt vor. Am Europäischen Forschungszentrum CERN in Genf experimentieren sie zudem am dortigen Teilchenbeschleuniger „Large Hadron Collider“ (LHC). Dafür führen sie an der Universität Münster auch theoretische Präzisionsrechnungen zur Produktion von Photonen („Lichtteilchen“) und Hadronen, einer speziellen Art subatomarer Teilchen, durch.
Das Experiment ALICE am CERN stellt den Zustand der Materie nach dem Urknall nach. Mit dem CBM-Experiment an der FAIR-Anlage untersuchen Forscher die Eigenschaften der Hadronen in sehr hoher Kernmateriedichte. Das Darmstädter PANDA-Experiment soll zukünftig ein weiteres Schlüsselexperiment der Hadronenphysik werden.
Die münsterschen Physiker haben für ihre Forschung der vergangenen Jahre bereits mehrere Millionen Euro vom BMBF eingeworben. Die Förderung für die einzelnen Projekte wurde nun erneut erneut bewilligt. Die Förderung im Rahmen des „Aktionsplan ErUM-Pro“ umfasst zudem ein Transferprojekt mit dem Ziel, Kindern und Jugendlichen über den Austausch mit jungen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern Einblicke in aktuelle Forschungsthemen der Physik zu geben. So möchten die münsterschen Experten das Interesse für die Wissenschaft fördern und Nachwuchs für die Grundlagenforschung an Großgeräten gewinnen.
Mit „ErUM-Pro“ fördert das BMBF die Vernetzung von Hochschulen mit innovativen Großgeräten, an denen Deutschland beteiligt ist, und bindet sie in die Weiterentwicklung dieser Forschungsinfrastrukturen ein, um neue Ideen, Technologien und Anwendungen zu entwickeln.
Physikerin Katrin Schmietendorf über KI in Forschung und Lehre
Das Center for Nonlinear Science (CeNoS) der Universität Münster lädt im Rahmen des interdisziplinären Lehrprogramms „InterKI“ zur „AI Research EXPO“ ein. Im Interview spricht Dr. Katrin Schmietendorf vom CeNoS, Koordinatorin des Lehrprogramms, über künstliche Intelligenz in Forschung und Lehre sowie die EXPO am 23. April.
„KI hat sich an der Universität flächendeckend etabliert“
Physikerin Katrin Schmietendorf über künstliche Intelligenz in Forschung und Lehre
Das Center for Nonlinear Science (CeNoS) der Universität Münster lädt im Rahmen des interdisziplinären Lehrprogramms „InterKI“ zur „AI Research EXPO“ ein. Bei dieser Veranstaltung soll sich die gesamte Bandbreite der Forschung zu künstlicher Intelligenz (KI) an der Universität Münster widerspiegeln. Christina Hoppenbrock sprach mit Dr. Katrin Schmietendorf vom CeNoS, Koordinatorin des Lehrprogramms, über KI in Forschung und Lehre sowie die EXPO am 23. April.
Die Universitätsgesellschaft Münster unterstützt seit 1918 Lehre, Forschung, Kultur und Studierendeninitiativen an der Universität Münster. In diesem Jahr hat der wissenschaftliche Beirat der Universitätsgesellschaft aus zahlreichen Anträgen acht Projekte für eine Förderung vorgeschlagen – darunter zwei Leuchtturmprojekte mit hoher Außenwirkung. Der Vorstand bewilligte daraufhin eine Förderung von mehr als 45.000 Euro. In einer Feierstunde übergaben Dr. Paul-Josef Patt, Vorstandsvorsitzender der Universitätsgesellschaft, Prof. Dr. Johannes Wessels, Rektor der Universität Münster, sowie Prof. Dr. Hermann-Joseph Pavenstädt, Vorsitzender des wissenschaftlichen Beirats der Universitätsgesellschaft, den Projektverantwortlichen symbolische Schecks im Schloss Münster.
„Der Ideenreichtum, der sich in den herausragenden Projekten widerspiegelt, die hier an der Universität Münster entwickelt werden, begeistert uns immer wieder. Wir sind stolz, zur Realisierung der Projekte beitragen zu dürfen und danken unseren Mitgliedern und Spendern, dass sie dieses möglich machen“, betonte Paul-Josef Patt. „Der starke Einsatz der Universitätsgesellschaft und ihrer Mitglieder hilft dabei, das hohe Engagement von Studierenden, Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern sowie Hochschulgruppen an der Universität zu ermöglichen. Dies stärkt die vielfältige Hochschulkultur an der Universität Münster“, ergänzte Johannes Wessels. Bis zum 31. März 2024 können im Rahmen des Eilvergabeverfahrens weitere Projektanträge eingereicht werden.
Die Leuchtturm-Projekte:
Unter dem Titel „...und Action!“ erlernen Studierende des Grundschullehramts sowie Schülerinnen und Schüler gemeinsam die Produktion von Erklärvideos zur Förderung sogenannter „21st Century Skills“ wie Kreativität, kritisches und schlussfolgerndes Denken, Kommunikationsfähigkeit, Zusammenarbeit und digitale Kompetenz. Im zweiten Leuchtturmprojekt „Ein neuer frühchristlicher Kultbau des antiken Nordsyrien und seine Mosaiken – Die Basilika in Doliche“ plant die Forschungsstelle Asia Minor in Zusammenarbeit mit der Stabsstelle Web und Design der Universität Münster unter anderem eine Virtual-Reality-Station im Archäologischen Museum, die es Menschen erlaubt, die ausgegrabenen Teile der Kirche und die restaurierten Mosaikböden virtuell zu besichtigen.
Die weiteren geförderten Projekte in der Kurzübersicht:
„Klangzeit_Werkstatt 2024_First Choice“ (Musikhochschule Münster), Hochschulwettbewerb Musikhochschule „Stimme plus“ 2024 (Musikhochschule Münster), Opernprojekt 2024 „Ascanio in Alba“ W. A. Mozart (Musikhochschule Münster), Inszenierung der Barock-Oper Actéon des französischen Komponisten Marc-Antoine Charpentier (Hochschulgruppe Ex Præterito), „The First International Conference on Critical South Asian Death Studies“ (Studierendeninitiative) sowie das „Astroseminar 2024“ (Studierendeninitiative).
Dissertationspreis der Universität Münster für Laura Moreno
Für ihre herausragende Doktorarbeit zur Verbesserung der Präzision der theoretischen Vorhersagen für Prozesse am Large Hadron Collider (LHC) hat Laura Moreno Valero aus der AG Kulesza den diesjährigen Dissertationspreis der Universität Münster erhalten.
Die Arbeit von Dr. Moreno Valero steht an der Spitze der aktuellen theoretischen Entwicklungen in der Präzisions-Collider-Physik. Die Dissertation deckt ein breites Spektrum der Phänomenologie am LHC, dem Flaggschiff der modernen Teilchenphysik, ab. Fokus der Arbeit sind die theoretischen Vorhersagen für Prozesse, bei denen ein Top-Quark und in einigen Fällen auch ein Higgs-Boson am LHC erzeugt wird.
Die von ihr durchgeführten bahnbrechenden Berechnungen für den Produktionsprozess von vier Top-Quarks am LHC wurden gerade in der renommierten Zeitschrift Physical Review Letters veröffentlicht. Der Prozess ist 4000-mal seltener als die Produktion des Higgs-Bosons und wurde daher erst jetzt am LHC beobachtet. Weitere theoretische und experimentelle Untersuchungen sind von immenser Bedeutung für das LHC-Physikprogramm, da die ersten Messungen leicht von den theoretischen Vorhersagen abweichen.
Auf der theoretischen Seite ist die Behandlung von LHC-Prozessen mit vielen Farbladungteilchen im Endzustand, wie z.B. Top-Quarks, äußerst kompliziert. Sie erfordert die Berücksichtigung von Korrekturen die durch Mehrfachemissionen sehr niederenergetischer Gluonen entstehen. Die von Dr. Moreno Valero erzielten Ergebnisse werden bereits als modernste theoretische Vorhersagen für Vergleiche mit den neuesten Daten der ATLAS- und CMS-Kollaborationen verwendet und werden als Referenz für die kommenden Jahre dienen.
Wir gratulieren Dr. Moreno Valero herzlich!
798. WE-Heraeus-Seminar at Physikzentrum Bad Honnef
Die starke Wechselwirkung und ihre theoretische Beschreibung im Rahmen der Quantenchromodynamik (QCD) spielen am Large Hadron Collider (LHC) am CERN in Genf und dem in Bau befindlichen Electron Ion Collider (EIC) am Brookhaven National Laboratory in New York eine wichtige Rolle. Vorwärts gestreute Protonen und Kerne sind dabei von besonderem Interesse, denn sie erlauben hochaufgelöste Strukturuntersuchungen dieser stark gebundenen Zustände von Quarks und Gluonen, am EIC sogar in drei Dimensionen. Ermöglicht werden diese durch spezielle Detektoren, über die ATLAS und CMS bereits verfügen, die für ALICE in Bau und den EIC geplant sind, und die spezielle Geometrie des LHCb-Experiments.
Am Heraeus-Seminar und LHC-Arbeitsgruppentreffen zu diesem Thema, das vom 23.-27. Oktober 2023 am Physikzentrum in Bad Honnef stattfand, nahmen 32 weltweit führende Expertinnen und Experten aus Europa und den USA und fast ebenso viele jüngere Forschende teil. Deutlich wurde bei dieser Tagung der enorme Fortschritt in den vergangenen zehn Jahren nicht nur zur Proton-, sondern auch zur Kernstruktur. Intensiv diskutiert wurden die Fragen, wie eindeutige Signale der theoretisch erwarteten Gluon-Saturation gewonnen oder sogenannte Odderon-Zustände zweifelsfrei nachgewiesen werden können. Spektakulär war auch die Entdeckung der Licht-an-Licht-Streuung, die nun zur Suche nach dunkler Materie und neuen Wechselwirkungen genutzt wird.
Großen Raum nahmen Diskussionen zum zukünftigen experimentellen Programm in der Hochluminositätsphase des LHC, mit der Forward Physics Facility am CERN und speziellen Detektoren am EIC sowie in kosmischer Strahlung ein. Mögliche Entdeckungen könnten dann neue exotische Hadronen, das anomale magnetische Moment des Tau-Leptons oder Axionen sein, angepasste Strahloptik und gesteigerte Sensitivität sowie Haltbarkeit der Detektoren vorausgesetzt.
Mit seinem intensiven und vielseitigen wissenschaftlichen Programm, eingeladenen längeren und weiteren kürzeren Vorträgen, Postern und Diskussionen war das Seminar ein großer Erfolg und weckte den Wunsch nach Fortsetzung und noch intensiverer Zusammenarbeit. Drei der hervorragenden Beiträge der jüngeren Teilnehmer wurden mit Posterpreisen ausgezeichnet. Unser herzlicher Dank gilt der Wilhelm und Else Heraeus-Stiftung für die großzügige finanzielle und professionelle organisatorische Unterstützung sowie dem Team des Physikzentrums für die hervorragende Betreuung während des Seminars.
Das Seminar wurde von Prof. Paul Newman, Universität Birmingham, Prof. Christophe Royon, Universität Kansas und Humboldt-Forschungspreisträger an der Universität Münster, und Prof. Michael Klasen, Universität Münster, organisiert.
Herausragende Masterarbeit in der Physik gewürdigt
Johannes Pirsch erhält den „Infineon-Master-Award“
Für seine herausragende Masterarbeit zur Verbesserung der Präzision der theoretischen Berechnungen für die Gravitationswellenastronomie hat Johannes Pirsch den mit 1.500 Euro dotierten „Infineon-Master-Award“ erhalten – den Preis verleiht der Fachbereich Physik der Westfälischen Wilhelms-Universität (WWU) Münster mit der Infineon Technologies AG. „Mit der Arbeit eröffnen wir eine neue Forschungsrichtung in unserem Institut“, sagt Prof. Dr. Anna Kulesza vom Institut für Theoretische Physik, in deren Arbeitsgruppe die Masterarbeit angefertigt wurde. „Sowohl die Relevanz der Ergebnisse als auch die Tiefe und Breite der fachlichen Kenntnisse in unterschiedlichen Bereichen der modernen theoretischen Physik gehen weit über den Rahmen einer Masterarbeit hinaus.“
Die Gravitationswellenastronomie ist ein neues Wissenschaftsgebiet, das derzeit eine rasante Entwicklung erfährt. Das Entdeckungspotenzial hängt dabei entscheidend von der Fähigkeit ab, präzise theoretische Vorhersagen zur Beschreibung der Gravitationswellensignale zu treffen. Vor kurzer Zeit gelang ein bedeutender Durchbruch in dieser Richtung, als man erkannte, dass die Streuung von Schwarzen Löchern oder Neutronensternen ihre Entsprechung in Prozessen der Teilchenphysik hat, wobei astronomische Objekte durch Punktteilchen angenähert werden. Mit anderen Worten: Die für präzise theoretische Berechnungen in Quantenfeldtheorien entwickelte Methoden, die zur Beschreibung der Teilchenstreuung bei hohen Energien angewandt wird, lassen sich auch auf Berechnungen der Streuung und Verschmelzung von Schwarzen Löchern anwenden. In seiner Masterarbeit liefert Johannes Pirsch einen wichtigen Beitrag zu diesem Kraftakt an der Spitze der modernen theoretischen Physik.
Johannes Pirsch promoviert derzeit am Institut für Theoretische Physik in der Arbeitsgruppe von Anna Kulesza im Rahmen des Graduiertenkollegs „Starke und schwache Wechselwirkung – von Hadronen zu Dunkler Materie”.
Ein neues Fenster zum Universum
Der Astrophysiker Kai Schmitz über die Entdeckung neuartiger Gravitationswellen
Im Jahr 1915 sagte Albert Einstein bereits die Existenz von Gravitationswellen vorher, 2016 wurden sie erstmals nachgewiesen durch ein Forscherteam. Nun ist ein weiterer Erfolg gelungen: Ein internationales Team von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern hat erstmals sehr langsam schwingende Gravitationswellen aufgespürt. Dazu werteten sie Daten aus 15 Jahren aus, die das North American Nanohertz Observatory for Gravitational Waves (NANOGrav) gesammelt hat.
Beteiligt war daran auch der Astrophysiker Prof. Dr. Kai Schmitz von der Westfälischen Wilhelms-Universität (WWU) Münster. Im Podcast berichtet er von der bahnbrechenden Entdeckung. „Es ist ein neues Fenster zum Universum aufgestoßen worden. Bisher konnten nur flüchtige Ereignisse von Gravitationswellen nachgewiesen werden. Unserem Team ist es gelungen, ein beständiges Gravitationswellen-Rauschen nachzuweisen, das das Universum durchzieht“, erklärt der Experte.
Im Gespräch berichtet er, mit welcher Anspannung er den Tag der Publikation der Ergebnisse erlebt hat, welches neue Messverfahren für die Erfassung der Gravitationswellen verwendet wurde und welche Bedeutung die Entdeckung für die Kosmologie hat. „Bislang haben wir mit Teleskopen unsere Augen ins Weltall gerichtet, die Gravitationswellen sind unsere Ohren, mit denen wir in das Universum hineinhorchen können“, betont er.
Michael te Vrugt erhält für seine Doktorarbeit an der Westfälischen Wilhelms-Universität (WWU) Münster den mit 2.500 Euro dotierten Infineon-Promotionspreis 2023. Der Physiker aus der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Raphael Wittkowski am Institut für Theoretische Physik und am Center for Soft Nanoscience (SoN) untersuchte für seine Dissertation das Verhalten von Vielteilchensystemen außerhalb des thermodynamischen Gleichgewichts. Der Infineon-Promotionspreis wird jährlich vom Fachbereich Physik der WWU und der Infineon AG vergeben.
Thema der Arbeit ist die statistische Physik, die das Verhalten von Systemen aus sehr vielen Teilchen beschreibt. Solche Systeme finden sich in fast allen Teilgebieten der Physik, und dementsprechend erstreckt sich die Arbeit über ein sehr breites Themenspektrum und über fast alle in der Physik relevanten Längenskalen. Michael te Vrugt leitete aus den Bewegungsgleichungen einzelner Flüssigkeitsmoleküle eine Formel für das Verhalten dünner Filme her (molekulare Längenskala) und untersuchte die kollektive Dynamik aktiver Teilchen (kolloidale Längenskala). Außerdem entwickelte er eine neue Theorie für die Auswirkungen von Social Distancing, also die physische Distanzierung bei Menschen, auf die Ausbreitung von COVID-19 (menschliche Längenskala), und er untersuchte die Effekte von inhomogenen Materieverteilungen im Universum auf die Expansion des Universums (kosmologische Längenskala).
Die Artikel von Michael te Vrugt wurden in einigen der angesehensten Fachzeitschriften des jeweiligen Gebietes veröffentlicht. Gleich zwei seiner Arbeiten erschienen in „Nature Communications“, einer besonders renommierten interdisziplinären Fachzeitschrift. In „Advances in Physics“, der wichtigsten Zeitschrift für kondensierte Materie, veröffentlichte er eine mehr als hundert Seiten lange Übersichtsarbeit zur klassischen dynamischen Dichtefunktionaltheorie, die in diesem Forschungsgebiet bereits als Standardwerk gilt. Hinzu kommt ein Artikel in „Physical Review Letters“, in dem er wegweisende neue Resultate zur Expansion des Universums vorstellte. Insgesamt hat Michael te Vrugt bereits 22 Fachartikel veröffentlicht oder eingereicht, was für einen frisch Promovierten außergewöhnlich viel ist. Ebenso bemerkenswert ist die hohe Anzahl von Zitaten. Die Übersichtsarbeit beispielsweise wurde schon deutlich über hundertmal zitiert. Seine Ergebnisse riefen zudem bereits während der Promotion ein großes Medienecho hervor.
Michael te Vrugt verfasst parallel zu seiner Physikpromotion eine zweite Dissertation im Fach Philosophie, die kurz vor dem Abschluss steht. Darin befasst er sich mit den philosophischen Grundlagen der statistischen Physik.
Die Preisverleihung findet am 3. Februar (Freitag) während der Promotionsfeier des Fachbereichs Physik statt.
In einer neuen Videoserie stellt die Stabsstelle Kommunikation und Öffentlichkeitsarbeit sechs Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus unterschiedlichen Fachbereichen vor, die eine Juniorprofessur oder Nachwuchsgruppenleitung innehaben. Die Bandbreite ihrer Themen ist groß: Wie kann man die Kapazität von Speichermedien verbessern? Wie finden Unternehmen die passenden Mitarbeiter? Wie sieht eine islamische Tier- und Umweltethik aus? Neben den Forschungsthemen geht es auch um die persönliche Motivation. Wie sind die Wissenschaftler zu ihrem Thema gekommen? Was fasziniert sie daran? Und welche Fragen sind in ihren Fächern ungelöst? Die Videos werden in regelmäßigen Abständen auf der Website und dem YouTube-Kanal der WWU veröffentlicht.
Im ersten Porträt – aufgenommen im LWL-Planetarium – stellt sich Kai Schmitz, Juniorprofessor am Institut für theoretische Physik, vor. Er forscht über Teilchenkosmologie und versucht, zu verstehen, wie das Universum entstanden ist. Im Video erklärt er, warum das Standardmodell der Teilchenphysik in der Kosmologie an seine Grenzen stößt, wie seine Faszination für das Thema entstanden ist, und was er in den kommenden Jahren mit seiner Forschung erreichen möchte.
In einer Feierstunde hat das Rektorat der Westfälischen Wilhelms-Universität (WWU) Münster 15 Nachwuchswissenschaftlerinnen und -wissenschaftler mit einem Dissertationspreis des Jahres 2022 ausgezeichnet. Neben der wissenschaftlichen Exzellenz müssen die Dissertationen ein hohes Maß an Originalität aufweisen und einen bedeutsamen Beitrag zur aktuellen Forschung leisten. WWU-Rektor Prof. Dr. Johannes Wessels und die Prorektorin für akademische Karriereentwicklung und Diversity, Prof. Dr. Maike Tietjens, verliehen die Preise, die mit jeweils 3.500 Euro dotiert sind. Das Preisgeld dient der Förderung von Forschungsarbeiten der Preisträger an der WWU oder an einer anderen nationalen oder internationalen Hochschule.
Die Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses ist für die Universität Münster eine zentrale strategische Aufgabe. Die Vergabe der Dissertationspreise für herausragende Doktorarbeiten gehört traditionell dazu. „An der Universität Münster promovieren jedes Jahr zahlreiche junge Talente. Sie haben allen Grund, stolz auf ihre Leistung zu sein, und sie können zuversichtlich nach vorne schauen. Das Rektorat freut sich, sie ehren und unterstützen zu dürfen und wünscht ihnen eine glänzende Zukunft“, sagte Maike Tietjens.
Ausgezeichnet wurden:
Dr. Nika Höfler (Evangelisch-Theologische Fakultät), Dr. Maria Katharina Bebber (Katholisch-Theologische Fakultät), Felix Fouchard (Rechtswissenschaftliche Fakultät), Dr. Jan-Gerrit Grotenhermen (Fachbereich Wirtschaftswissenschaften), Dr. Alina Burghard (Medizinische Fakultät), Judith Elisabeth Küper (Fachbereich Erziehungswissenschaft und Sozialwissenschaften), Dr. Christina Nieder (Fachbereich Psychologie und Sportwissenschaft), Berit Hummel (Fachbereich Geschichte/Philosophie), Dr. Fridtjof Bigalke (Fachbereich Philologie), Dr. Thomas Godland (Fachbereich Mathematik und Informatik), Dr. Sybrand Zeinstra (Fachbereich Physik), Dr. Felix Strieth-Kalthoff (Fachbereich Chemie und Pharmazie), Dr. Nicole Pogodalla (Fachbereich Biologie), Dr. Ramona Julia Heim (Fachbereich Geowissenschaften) und Prof. Dr. Timm Siering (Musikhochschule).
Prof. Dr. Michael Klasen zum Visiting Professorial Fellow ernannt
Die University of New South Wales (UNSW) in Sydney, Australien, hat Prof. Dr. Michael Klasen, Direktor des Instituts für Theoretische Physik an der WWU Münster, mit Wirkung vom 1. Oktober 2022 zum Visiting Professorial Fellow ernannt. Gleichzeitig wurde ihm für das Jahr 2022 das Gordon Godfrey Fellowship der School of Physics zugesprochen. Gemeinsam mit Prof. Dr. Yvonne Wong, Mitglied im australischen Excellenzcluster zu Dunkler Materie, wird Prof. Klasen für vier Monate in Sydney an der Erforschung dieser noch unbekannten Materie forschen, die im Universum fünfmal häufiger als die uns bekannte Materie vorkommt. "Ich freue mich sehr über diese Auszeichung, die es auch Nachwuchswissenschaftlern aus unserem Graduiertenkolleg ermöglichen wird, Kontakte zu exzellenten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern in Australien zu knüpfen", erläutert Prof. Klasen. "Auch für die WWU Münster als Institution ergibt sich so die Chance, die Kooperation mit Australien, insbesondere mit der UNSW und in den Naturwissenschaften, auszubauen."
Öffentliche Vorträge im Schloss: 10 Jahre Higgs-Jubiläum und Neustart des LHC
Am 4. Juli 2012 wurde am CERN die Entdeckung des Higgs-Bosons bekannt gegeben. Dieses Ereignis liegt nun zehn Jahre zurück, und der LHC nimmt in diesem Jahr nach drei Jahren Runderneuerung den Betrieb wieder auf.
Der Forschungsschwerpunkt Teilchenphysik stellt zu diesem Anlass am 4. Juli 2022 in zwei spannenden Vorträgen die Forschung am CERN in der Aula des Schlosses der WWU Münster vor. Der Vortrag von Prof. Klein-Bösing zum ALICE-Experiment und dem "Heißesten Ort des Universums" findet um 16:00 Uhr statt. Der Vortrag von Prof. Michael Klasen "10 Jahre Higgs-Entdeckung - präzise Antworten und viele neue Fragen" beginnt um 18:00 Uhr.
Dr. Kai Schmitz (CERN) zum Juniorprofessor ernannt
Dr. Kai Schmitz (CERN) zum Juniorprofessor ernannt
Am 1. Mai 2022 hat das Institut für Theoretische Physik Dr. Kai Schmitz als Juniorprofessor begrüßt. Er ist Experte für theoretische Astroteilchenphysik und Kosmologie, promovierte am DESY/Universität Hamburg und hatte Postdoc-Stellen in Tokio, Heidelberg, Padua und am CERN inne. Kennenlernen kann man ihn bei seinem Vortrag zu
Beben in der Raumzeit (Gravitationswellen, Nobelpreis 2017)
Samstag, 14. Mai 2022, 12:00, Fürstenberghaus (F2)
Physiker der Universität Münster an internationalem Beschleunigerzentrum FAIR beteiligt
Die nordrhein-westfälische Landesregierung unterstützt den Forschungsverbund NRW-FAIR mit rund 16,5 Millionen Euro für vier Jahre. Das Netzwerk von Teilchenphysikerinnen und -physikern gestaltet die Arbeit am „Facility for Antiproton and Ion Research“ (FAIR) in Darmstadt maßgeblich mit und bereitet zwei Großexperimente an dieser neuen Teilchenbeschleunigeranlage vor, die 2026 an den Start gehen soll. Die Westfälische Wilhelms-Universität (WWU) Münster ist einer von fünf geförderten Standorten des Netzwerks.
In Darmstadt entsteht zurzeit eines der weltweit größten Forschungsvorhaben: das internationale Beschleunigerzentrum FAIR. Mit FAIR wird Materie im Labor erzeugt und erforscht, die sonst nur im Universum vorkommt. Auf diese Weise wollen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler Einblicke in den Aufbau der Materie und die Entwicklung des Universums erhalten. An dem Projekt sind die Professoren Dr. Anton Andronic, Dr. Alfons Khoukaz und Dr. Christian Klein-Bösing vom Institut für Kernphysik der WWU sowie Prof. Dr. Jochen Heitger vom Institut für Theoretische Physik beteiligt. Sie befassen sich mit der Frage, wie sich die elementaren Bausteine der Materie – die Quarks – zu den Bestandteilen von Atomkernen zusammensetzen oder exotische Teilchen bilden. Außerdem untersuchen sie die Eigenschaften von extrem dichter Materie, wie sie in den Kernen von Neutronensternen vorkommt. Die münsterschen Wissenschaftler erwarten insgesamt rund 2,3 Millionen Euro von der Landesregierung.
Prof. Olness (Dallas, USA) verbringt Forschungssemester am ITP
Von Februar bis April 2022 hat das Institut für Theoretische Physik der Universität Münster die Ehre, den renommierten Professor Frederick Olness von der Southern Methodist University in Dallas, Texas, für ein Forschungssemester zu empfangen. Prof. Olness ist theoretischer Teilchenphysiker und einer der führenden Experten für die Struktur von Protonen und Kernen. Am 7. April wird er im ersten Fachbereichskolloquium des Sommersemesters seine Forschungen vorstellen, die er in Zusammenarbeit mit seinen Münsteraner Kollegen durchgeführt hat. Zusammen mit der Gruppe von Prof. Klasen und anderen Mitgliedern der nCTEQ-Kollaboration entwickelt er eine neue Reihe von Partonverteilungsfunktionen in Atomkernen, die auf der Fülle von Präzisionsdaten der JLab-, RHIC- und LHC-Experimente basieren.
Forscher untersuchen kosmische Expansion mit Methoden aus der Physik von Vielteilchensystemen / Veröffentlichung in "Physical Review Letters"
In kosmologischen Rechnungen wird fast immer angenommen, dass die Materie im Universum gleichmäßig verteilt ist. Das liegt daran, dass die Berechnungen zu kompliziert würden, würde man die Position jedes einzelnen Sterns einbauen. In Wirklichkeit ist das Universum nicht gleichmäßig. An manchen Stellen befinden sich Sterne und Planeten, an anderen herrscht Leere. Die Physiker Michael te Vrugt und Prof. Dr. Raphael Wittkowski vom Institut für Theoretische Physik und vom Center for Soft Nanoscience (SoN) der Westfälischen Wilhelms-Universität (WWU) Münster haben jetzt mit der Physikerin Dr. Sabine Hossenfelder vom Frankfurt Institute for Advanced Studies (FIAS) ein neues Modell für dieses Problem entwickelt. Ausgangspunkt ist der Mori-Zwanzig-Formalismus, eine Methode zur Beschreibung von Systemen aus sehr vielen Teilchen mit einer kleinen Anzahl von Messgrößen. Die Ergebnisse der Studie sind in der Fachzeitschrift Physical Review Letters veröffentlicht.
Zum Hintergrund: Die von Albert Einstein entwickelte Allgemeine Relativitätstheorie (ART) ist eine der erfolgreichsten Theorien der modernen Physik. Zwei der letzten fünf Physiknobelpreise betrafen dieses Gebiet: 2017 für die Messung von Gravitationswellen, 2020 für die Entdeckung eines schwarzen Lochs im Zentrum der Milchstraße. Eine der wichtigsten Anwendungen der ART ist die Beschreibung der kosmischen Expansion, also der Ausdehnung des Universums seit dem Urknall. Die Geschwindigkeit dieser Ausdehnung wird von der Menge an Energie im Universum bestimmt. Neben der sichtbaren Materie spielen hier – zumindest gemäß dem aktuell in der Kosmologie verwendeten „Lambda-CDM-Modell“ – vor allem die dunkle Materie und dunkle Energie eine Rolle.
„Streng genommen, ist es mathematisch falsch, den Mittelwert der Energiedichte des Universums in die Gleichungen der ART einzusetzen“, betont Sabine Hossenfelder. Die Frage ist nun, wie „schlimm“ dieser Fehler ist. Manche Experten halten ihn für irrelevant, andere sehen darin die Lösung für das Rätsel der dunklen Energie, deren physikalische Natur bislang unbekannt ist. Eine ungleichmäßige Verteilung der Masse im Universum kann sich auf die kosmische Expansionsgeschwindigkeit auswirken.
„Der Mori-Zwanzig-Formalismus wird bereits in sehr vielen Forschungsgebieten von der Biophysik bis zur Teilchenphysik erfolgreich eingesetzt, daher bot er auch für dieses astrophysikalische Problem einen vielversprechenden Ansatz“, erklärt Raphael Wittkowski. Das Team verallgemeinerte diesen Formalismus, sodass er auf die ART angewendet werden konnte, und leitete so ein Modell für die kosmische Expansion unter Berücksichtigung kosmischer Ungleichmäßigkeiten her.
Das Modell macht eine konkrete Vorhersage für die Auswirkung dieser sogenannten Inhomogenitäten auf die Geschwindigkeit der Ausdehnung des Universums. Diese weicht leicht von der Vorhersage des Lambda-CDM-Modells ab und bietet daher eine Möglichkeit, das neue Modell experimentell zu testen. „Aktuell sind die astronomischen Daten nicht genau genug, um diese Abweichung zu messen, aber die großen Fortschritte etwa bei der Messung von Gravitationswellen bieten Anlass zur Hoffnung, dass sich das ändert“, sagt Michael te Vrugt. „Außerdem lässt sich die neue Variante des Mori-Zwanzig-Formalismus auch auf andere astrophysikalische Probleme anwenden, die Arbeit ist also nicht nur für die Kosmologie relevant.“
Finanzierung
Michael te Vrugt wird durch ein Promotionsstipendium der Studienstiftung des deutschen Volkes gefördert. Sabine Hossenfelder erhält finanzielle Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG, HO 2601/8-1). Die Arbeitsgruppe Wittkowski wird durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG, WI 4170/3-1) finanziert.
Originalpublikation
M. te Vrugt, S. Hossenfelder, R. Wittkowski (2021). Mori-Zwanzig formalism for general relativity: a new approach to the averaging problem. Physical Review Letters 127, 231101. DOI: 10.1103/PhysRevLett.127.231101
"Infineon-Master-Award 2021" geht an Thomas Seidel
Für seine herausragende Masterarbeit zur nichtlinearen Laserdynamik hat Thomas Seidel den mit 1.500 Euro dotierten „Infineon-Master-Award“ erhalten, den der Fachbereich Physik der Westfälischen Wilhelms-Universität (WWU) Münster jährlich mit der Infineon Technologies AG verleiht. „Seine Resultate gehen weit über den Rahmen einer Masterarbeit hinaus“, betont Dr. Svetlana Gurevich vom Institut für Theoretische Physik, in deren Arbeitsgruppe Thomas Seidel seine Masterarbeit anfertigte. „Die Arbeit ist wissenschaftlich originell und von sehr hoher Qualität, die Ergebnisse sind sowohl für theoretisch als auch experimentell arbeitende Gruppen auf dem Gebiet der nichtlinearen Laserphysik von großer Bedeutung.“
Wissenschaftler der Kern- und Teilchenphysik erhalten 3,3 Millionen Euro durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung
Wissenschaftler der Institute für Kernphysik und für Theoretische Physik an der Westfälischen Wilhelms-Universität (WWU) Münster erhalten vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) eine Förderung in Höhe von 3,3 Millionen Euro. Damit unterstützt das Ministerium in den kommenden drei Jahren verschiedene Arbeiten zur Erforschung der Grundbausteine der Materie und des Universums, die die Forscherteams in Großprojekten an Teilchenbeschleunigern durchführen.
Wissenschaftler der beteiligten Gruppen bereiten Experimente für die neue Großforschungseinrichtung „FAIR“ (Facility for Antiproton and Ion Research) vor, wo zukünftig auch Experimente mit Antimateriestrahlen durchgeführt werden. Am Europäischen Forschungszentrum CERN in Genf experimentieren Wissenschaftler am dortigen Teilchenbeschleuniger „Large Hadron Collider“ (LHC). Hierfür werden an der WWU theoretische Vorhersagen für neue Teilchen und Präzisionsrechnungen durchgeführt.
Die münsterschen Physiker hatten für ihre Forschung der vergangenen zweieinhalb Jahre bereits 2,2 Millionen Euro vom BMBF erhalten. Die Zuwendung für die einzelnen Projekte wurde nun in der aktuellen Förderphase erhöht. Außerdem beinhaltet die aktuelle Förderung im Rahmen des „Aktionsplan ErUM-Pro“ ein zusätzliches Projekt. Ziel ist es, Kindern und Jugendlichen über den Austausch mit jungen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern Einblicke in Forschungsthemen der Physik zu geben. So möchten die Münsteraner das Interesse für die Wissenschaft fördern und Nachwuchs für die Grundlagenforschung an Großgeräten gewinnen.
Mit „ErUM-Pro“ fördert das BMBF die Vernetzung von Hochschulen mit innovativen Großgeräten, an denen Deutschland beteiligt ist. Es unterstützt beispielsweise Projekte mit Teleskopen, Röntgenlasern und Teilchenbeschleunigen. Das BMBF bindet die Hochschulen zudem in die Weiterentwicklung der Forschungsinfrastrukturen ein, um neue Ideen, Technologien und Anwendungen zu fördern.
Wissenschaftliche Artikel in der Physik sind meistens sehr kurz und befassen sich in der Regel mit einem sehr eng begrenzten Thema. Ein kürzlich von Physikern der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster (WWU) und der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) veröffentlichter Artikel bildet eine bemerkenswerte Ausnahme: Er hat eine Länge von 127 Seiten, zitiert insgesamt 1075 Quellen und behandelt von Biophysik bis Quantenmechanik ein breites Spektrum von Teilgebieten der Physik.
Bei dem Artikel, den die Physiker Michael te Vrugt und Prof. Dr. Raphael Wittkowski vom Institut für Theoretische Physik und Center for Soft Nanoscience der Universität Münster gemeinsam mit Prof. Dr. Hartmut Löwen vom Institut für Theoretische Physik II der Universität Düsseldorf verfasst haben, handelt es sich um einen Übersichtsartikel. Das Ziel von solchen auch als Review-Artikel bezeichneten Arbeiten ist es, eine Einführung in ein bestimmtes Themengebiet zu geben und den aktuellen Forschungsstand in diesem Bereich für andere Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler zusammenzufassen und zu bewerten. „In unserem Fall handelt es sich um eine in sehr vielen Bereichen eingesetzte Theorie – die sogenannte dynamische Dichtefunktionaltheorie (DDFT). Da wir alle Aspekte des Themas behandeln, wurde der Artikel sehr lang und vielfältig“, erklärt Letztautor Raphael Wittkowski.
Infolge des weltweiten Ausbruchs der Krankheit COVID-19, verursacht durch das neue Coronavirus SARS-CoV-2, arbeiten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler weltweit mit Hochdruck an der Erforschung von Infektionskrankheiten. Dies betrifft nicht nur Virologen, sondern auch Physiker, die mathematische Modelle zur Beschreibung der Ausbreitung von Epidemien entwickeln. Solche Modelle sind wichtig, um die Auswirkungen verschiedener Maßnahmen zur Eindämmung der Krankheit zu testen – etwa Gesichtsmasken, Schließungen von öffentlichen Gebäuden und Geschäften, oder das bekannte "Social Distancing", also das Abstand halten zur Vermeidung von Ansteckungen. Oftmals dienen die Modelle als Grundlage für politische Entscheidungen und stärken die Legitimation ergriffener Maßnahmen.
Die Physiker Michael te Vrugt, Jens Bickmann und Prof. Dr. Raphael Wittkowski vom Institut für Theoretische Physik und Center for Soft Nanoscience der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster (WWU) haben ein neues Modell zur Ausbreitung von ansteckenden Krankheiten entwickelt. Die Arbeitsgruppe von Raphael Wittkowski beschäftigt sich mit Statistischer Physik, also der Beschreibung von Systemen, die aus sehr vielen Teilchen bestehen. Dabei nutzen die Physiker unter anderem "dynamische Dichtefunktionaltheorie" (DDFT), eine in den 1990er-Jahren entwickelte Methode, welche die Beschreibung von wechselwirkenden Teilchen ermöglicht.
Für seine herausragende Masterarbeit zur statistischen Physik von Nichtgleichgewichtssystemen erhält Michael te Vrugt den mit 1500 Euro dotierten „Infineon-Master-Award“, den der Fachbereich Physik der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster (WWU) mit der Infineon Technologies AG verleiht. „Die Arbeit ist eine exzellente wissenschaftliche Leistung“, sagt Prof. Dr. Raphael Wittkowski vom Institut für Theoretische Physik, in dessen Arbeitsgruppe die Masterarbeit angefertigt wurde. „In Umfang, Qualität und Erkenntnisgewinn ähnelt sie einer Doktorarbeit.“
„Die statistische Physik untersucht Systeme aus sehr vielen Teilchen, basierend auf deren mikroskopischen Eigenschaften“, erläutert Michael te Vrugt. Das Thema seiner Arbeit ist eine spezielle Methode der statistischen Physik, der so genannte Mori-Zwanzig-Formalismus. Aus der Masterarbeit sind bereits drei Publikationen hervorgegangen, von denen eine schon vor Abgabe der Masterarbeit in der Fachzeitschrift „Physical Review“ erschien. Michael te Vrugt präsentierte seine Ergebnisse auch auf der StatPhys in Buenos Aires (Argentinien), der weltweit wichtigsten Konferenz für statistische Physik. Der Preisträger setzt seine wissenschaftliche Laufbahn zurzeit mit einer Promotion am Institut für Theoretische Physik der WWU in der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Raphael Wittkowski fort. Aktuell forscht er dort unter anderem zur Ausbreitung von Infektionskrankheiten.
Teilchenphysiker der WWU an Sonderforschungsbereich ISOQUANT beteiligt
Die Deutsche Forschungsgemeinschaft bewilligt den Münsteraner Teilchenphysikern Prof. Dr. Anton Andronic, Prof. Dr. Michael Klasen und PD Dr. Karol Kovarik für vier Jahre rund 300.000 Euro zur Beteiligung am Heidelberger SFB 1225 "Isolierte Quantensysteme und Universalität unter extremen Bedingungen". Extreme Bedingungen herrschen in vielen physikalischen Systemen, inbesondere bei Kollisionen schwerer Kerne am Large Hadron Collider (LHC) am CERN in Genf, wo ähnliche Temperaturen wie im frühen Universum beobachtet werden.
Die Wissenschaftler vom Institut für Theoretische Physik und Institut für Kernphysik wollen in diesem System ab 1. Juli 2020 mit Hilfe schwerer Quarks Phasenübergänge in der starken Wechselwirkung untersuchen. "Uns interessieren besonders der anfängliche Übergang von kalter Kernmaterie in das heiße Quark-Gluon-Plasma und das abschließende Ausfrieren der Quarks und Gluonen in Hadronen. Bindungszustände von Charm- und Bottom-Quarks können hierzu wichtige neue Informationen liefern", erklärt Prof. Dr. Michael Klasen, einer der Hauptantragsteller. "Hierzu hat der LHC schon viele präzise Daten erzeugt, die wir nun in globale theoretische Analysen einbauen wollen", ergänzt Pit Duwentäster, der zu diesem Thema seine Doktorarbeit schreiben wird
Vier Millionen Euro Fördergelder für Teilchenphysiker der Universität Münster
Deutsche Forschungsgemeinschaft bewilligt Ausbau von Graduiertenkolleg zur Doktorandenausbildung
Dunkle Materie im Universum ist eines der rätselhaftesten Phänomene, dem Forscher weltweit auf die Spur kommen wollen. Als sich vor gut vier Jahren Experimentalphysiker und Theoretiker der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster (WWU) hierfür im Graduiertenkolleg „Starke und schwache Wechselwirkung – von Hadronen zu Dunkler Materie“ zusammenschlossen, war das eine Premiere für Münster. Die Kooperation ist längst ein Erfolg und geht nun mit Fördergeldern von mehr als vier Millionen Euro in die Verlängerung: Am Montag, 11. November, erhielten die Wissenschaftler des Forschungsschwerpunkts Teilchenphysik offiziell grünes Licht von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG), das Programm weitere viereinhalb Jahre fortsetzen zu können.
„Das ist eine besondere Auszeichnung für unser ganzes Team“, betont der zukünftige Sprecher des Graduiertenkollegs, Prof. Dr. Michael Klasen vom Institut für Theoretische Physik. Besonders freut er sich, dass die DFG bei den begehrten Forschungsgeldern für die WWU-Wissenschaftler noch etwas drauflegt. „Dass wir in Zukunft sogar noch mehr Doktorandinnen und Doktoranden fördern können, ist eine sichtbare Anerkennung unserer bisherigen Arbeit.“ Die wurde in der ersten Phase von seinem Kollegen Prof. Dr. Christian Weinheimer vom Institut für Kernphysik geleitet. Auch bei ihm ist die Freude groß: „Unsere sehr gute Forschungsarbeit und die anspruchsvolle Doktorandenausbildung haben überzeugt“, erklärt er. „Eine inhaltliche Klammer des Graduiertenkollegs ist die Frage, wie unser Universum entstanden ist.“
Die WWU-Forscher haben hier vor allem jene Kräfte im Blick, die zwischen den kleinsten Bausteinen der Materie wirken. Dabei geht es auch um Hadronen, die auf subatomarer Ebene von der sogenannten starken Wechselwirkung zusammengehalten werden. In der ersten Förderperiode war auch noch der Rektor der WWU, Prof. Dr. Johannes Wessels, als Experimentalphysiker intensiv beteiligt. „Ich freue mich, dass die zukunftsweisende Kooperation von Theorie und Experiment durch die DFG weiter Zuspruch erfährt“, unterstreicht er. Insgesamt gibt es an der WWU derzeit fünf von der DFG geförderte Graduiertenkollegs.
In der Teilchenphysik sind die Vermittlung von Schlüsselkompetenzen und der mehrwöchige Wechsel zwischen Theorie und Experiment Kernbestandteile des Ausbildungskonzepts. Daran beteiligen sich auch internationale Partnerorganisationen wie das europäische Kernforschungszentrum CERN in Genf, Universitäten in den USA und Frankreich sowie in der IT-Branche erfolgreiche Absolventen. Die internationale Strahlkraft des Graduiertenkollegs zeigt sich unter anderem darin, dass ehemalige Mitglieder inzwischen in Stanford, Peking oder Genua forschen.
Wissenschaftler sind in der Regel Experten auf eng umgrenzten Spezialgebieten. Dennoch spielt die Interdisziplinarität heute eine wesentliche Rolle für den wissenschaftlichen Fortschritt und nicht zuletzt bei der Einwerbung von Forschungsgeldern. Was aber verbindet die Wissenschaften - jenseits der Institution Universität - inhaltlich, sprachlich und methodisch miteinander? Inwieweit lassen sich komplexe Phänomene auf einfache reduzieren, und was zeichnet Wissenschaft überhaupt als solche aus?
Diesen Fragen gehen Michael Klasen vom Institut für Theoretische Physik und Markus Seidel vom Zentrum für Wissenschaftstheorie der Universität Münster in dem von ihnen herausgegebenen Buch "Einheit und Vielfalt in den Wissenschaften" nach. Es umfasst unter anderem Beiträge bekannter Wissenschaftler wie dem Philosophen Paul Hoyningen-Huene, dem Physiker Hermann Haken und dem Psychologen Wolfgang Tschacher. Biochemie und Soziologie, Mathematik und Germanistik kommen ebenso zu Wort wie die Theologie – letztere mit der sie stets begleitenden Frage, ob sie ihren Platz im Kreis der Wissenschaften überhaupt zu Recht beansprucht.
Physikerin untersuchte den Einfluss physikalischer Effekte auf die Ausbreitung von Bakterienkolonien
Sarah Trinschek erhält für ihre Doktorarbeit an der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster (WWU) den mit 2.500 Euro dotierten Infineon-Promotionspreis 2019. Die Physikerin aus der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Uwe Thiele, Institut für Theoretische Physik, widmete sich in Zusammenarbeit mit Dr. Karin John von der französischen Université Grenoble-Alpes der Frage, wie physikalische Effekte das Wachstum und die Ausbreitung von Bakterienkolonien beeinflussen. Der Infineon-Promotionspreis wird jährlich vom Fachbereich Physik der WWU und der Infineon AG vergeben.
Die Bildung von Bakterienkolonien an Grenzflächen, also an den Flächen zwischen zwei Phasen, führt bei vielen industriellen und medizintechnischen Anwendungen zu Problemen. In ihrer Doktorarbeit entwickelte und analysierte Sarah Trinschek Modelle, mit denen der Einfluss physikochemischer Kräfte und Prozesse auf die Ausbreitung der Kolonien untersucht werden kann. Solche Kräfte und Prozesse können beispielsweise die Osmose, also der Strom von Molekülen durch eine semipermeable Membran, die Oberflächenspannung oder die Benetzbarkeit der Oberfläche sein.
Die Ergebnisse ihrer Arbeit bestätigen, dass passive physikalische Effekte Bakterien dabei helfen, sich erfolgreich an Grenzflächen auszubreiten: Zum einen bewirken Bakterien durch die Abgabe von bestimmten chemischen Stoffen, den Polymeren, dass nährstoffreiche Flüssigkeit in die Kolonie einströmt. Zum anderen führt die bakterielle Produktion von oberflächenaktiven Molekülen, sogenannten Bio-Tensiden, zu hydrodynamischen Flüssen, die die Ausbreitung der Kolonie begünstigen. Das neu geschaffene Verständnis dieser Mechanismen kann genutzt werden, um bessere Strategien zur Verhinderung des Koloniewachstums zu entwickeln.
Die Preisverleihung findet am Freitag, 12. Juli, während der Promotionsfeier des Fachbereichs Physik statt. Beginn der Feier ist um 15 Uhr im Hörsaal HS2 im Gebäude IG I, Wilhelm-Klemm-Straße 10.
Prof. Dr. Jochen Heitger ist für die Amtszeit 2020-2022 in den Wissenschaftlichen Rat des John von Neumann-Institutes für Computing
(NIC) in Jülich gewählt worden. Dieses wichtige, überregional und interdisziplinär zusammengesetzte Gremium ist aus ausgewiesenen Fachleuten auf den Arbeitsgebieten des NIC zusammengesetzt.
Es berät das NIC-Direktorium in Fragen der Leitungsbesetzung sowie der Forschungsfelder der Forschungsgruppen, der Fortentwicklung der Rechnerausstattung und anderer Ressourcen für das NIC und stellt außerdem die Regeln für die Rechenzeitvergabe auf.
Herausragende Masterarbeit am Fachbereich Physik ausgezeichnet
Für seine herausragende Masterarbeit zu neuen Theorien dunkler Materie erhält Simon May den mit 1500 Euro dotierten „Infineon-Master-Award“, den der Fachbereich Physik der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster gemeinsam mit der Infineon Technologies AG verleiht. "Die Arbeit entspricht von Inhalt und Form, thematischer Breite, fachlicher Tiefe, Präzision und Klarheit der Darstellung eher dem Niveau einer Doktorarbeit", sagt Prof. Dr. Michael Klasen, Direktor des Instituts für Theoretische Physik, in dessen Forschungsgruppe die Arbeit angefertigt wurde.
Die Nordrhein-Westfälische Akademie der Wissenschaften und der Künste (AWK NRW) hat zwei Nachwuchswissenschaftler der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster (WWU) ins Junge Kolleg aufgenommen. Der Physiker Dr. Raphael Wittkowski und der Chemiker Dr. Manuel van Gemmeren gehören damit zu landesweit 12 neuen Mitgliedern im NRW-Kolleg.
NRW-Wissenschaftsministerin Isabel Pfeiffer-Poensgen unterstrich während der Feierstunde in Düsseldorf die Bedeutung des Gremiums: "Das Junge Kolleg der Akademie ermöglicht Nachwuchsförderung auf hohem Niveau und bietet die Chance einer engeren Vernetzung der verschiedenen Wissenschaften und Künste über Orte, Fachtraditionen und Themen hinweg." Für die WWU nahm Prof. Dr. Monika Stoll, Prorektorin für Forschung, an der Ehrung teil.
Zwei international anerkannten Wissenschaftlern ermöglicht die Alexander-von-Humboldt-Stiftung einen je einjährigen Forschungsaufenthalt an der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster (WWU). Physiker Prof. Dr. Christophe Royon von der University of Kansas in Lawrence, USA, und Pflanzen-Biotechnologe Prof. Dr. Gurvan Michel von der Station Biologique in Roscoff, Frankreich, erhalten jeweils einen Forschungspreis der Stiftung.
Christophe Royon ist ein weltweit führender Experte für die hochenergetische Streuung bestimmter Elementarteilchen – Quarks und Gluonen – und die Dynamik ihrer Wechselwirkungen. Er erhält auf Vorschlag von Prof. Dr. Michael Klasen vom Institut für Theoretische Physik der WWU, mit dem er nun intensiv zusammenarbeiten wird, einen mit 60.000 Euro dotierten Humboldt-Forschungspreis. Der Preis wird an herausragende Wissenschaftler auf dem Höhepunkt ihrer Karriere vergeben. Eine Kooperation mit dem münsterschen Graduiertenkolleg „Starke und schwache Wechselwirkung – von Hadronen zu Dunkler Materie“ ist im Rahmen des Aufenthalts ebenfalls geplant.
Neues Physik-Schwerpunktprogramm von DFG bewilligt
Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hat ein neues Schwerpunktprogramm (SPP) bewilligt, das von der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster (WWU) aus geleitet wird: Der Physiker Prof. Dr. Uwe Thiele vom Institut für Theoretische Physik koordiniert das Projekt „Dynamische Benetzung flexibler, adaptiver und schaltbarer Oberflächen“. Insgesamt richtete die DFG jetzt 14 neue Schwerpunktprogramme ein. Jedes SPP hat eine Laufzeit von zunächst drei Jahren ab 2019 und erhält etwa fünf bis sechs Millionen Euro.
Dass alle Teilchenphysiker der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster zusammen ein großes Projekt geplant haben, ist eine Premiere. Die aufwendige Vorbereitung ist jetzt von Erfolg gekrönt: Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) bewilligte das gemeinsame Graduiertenkolleg „Starke und schwache Wechselwirkung – von Hadronen zu Dunkler Materie“, in dem theoretische und experimentelle Kern-, Teilchen- und Astroteilchenphysiker zusammenarbeiten. Das Projekt wird mit insgesamt 3,4 Millionen Euro für zunächst viereinhalb Jahre gefördert. Insgesamt richtet die DFG 17 neue Graduiertenkollegs ein, wie am 11. Mai 2015 bekannt wurde.
„Wir freuen uns sehr über die Bewilligung. Wir decken mit dem Graduiertenkolleg ein breites inhaltliches Spektrum ab und verzahnen Theorie und Experiment bei dieser Thematik in bislang nicht da gewesener Weise. Dass die DFG nun grünes Licht gegeben hat, bestätigt die Qualität unseres Konzepts“, unterstreicht Experimentalphysiker Prof. Dr. Christian Weinheimer vom Institut für Kernphysik, Sprecher des Graduiertenkollegs. Prof. Dr. Michael Klasen vom Institut für Theoretische Physik, stellvertretender Sprecher, ergänzt: „Auch die Doktorandenausbildung im Graduiertenkolleg wird anspruchsvoller als gewöhnlich. Die Promotionsstudierenden müssen ein breites Interesse für Theorie und Experiment mitbringen und während ihrer Doktorarbeit eine Zeit lang auf dem jeweils anderen Gebiet arbeiten.“ Die insgesamt elf geförderten Promotionsstellen werden international ausgeschrieben.
Neues Physik-Schwerpunktprogramm von DFG bewilligt Prof. Dr. Uwe Thiele koordiniert Vorhaben "Dynamische Benetzung flexibler, adaptiver und schaltbarer Oberflächen"
Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hat ein neues Schwerpunktprogramm (SPP) bewilligt, das von der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster (WWU) aus geleitet wird: Der Physiker Prof. Dr. Uwe Thiele vom Institut für Theoretische Physik koordiniert das Projekt „Dynamische Benetzung flexibler, adaptiver und schaltbarer Oberflächen“. Insgesamt richtete die DFG jetzt 14 neue Schwerpunktprogramme ein. Jedes SPP hat eine Laufzeit von zunächst drei Jahren ab 2019 und erhält etwa fünf bis sechs Millionen Euro. Weitere Informationen
Workshop „Nonlinear Dynamics of Structure Formation at Interfaces“
The scope of the workshop, organized by Prof. U. Thiele (Institute of Theoretical Physics), Prof. A. Heuer (Institute of Physical Chemistry) and Dr. O. Kamps (Center for Nonlinear Science) is to foster the exchange of recent results and ideas related to the dynamics of and at interfaces and surfaces that are investigated in a variety of (interdisciplinary) fields in the natural sciences and applied mathematics. As in many cases the resulting structures result from spontaneous self-organisation, a specific aim is to identify universal features related to the nonlinear character of the underlying processes, to place the individual systems and phenomena into the wider context of the understanding of out-of-equilibrium phenomena. Ample opportunities for exchange (including discussions after each talk and a poster session) shall allow early-stage and distinguished scientists to discuss challenges and open problems across fields and to identify ways to coordinate future efforts. For more information about the workshop, see: https://www.uni-muenster.de/CeNoS/Veranstaltungen/Tagungen/Archiv/NDSFI15/
Starke Beteiligung des Instituts für Theoretische Physik am diesjährigen Leonardo-Campus-Run
Am diesjährigen Leonardo-Campus-Run nahmen sechs Läuferinnen und Läufer aus dem Institut für Theoretische Physik teil. Das waren zwar etwas weniger als in den vergangenen Jahren, doch kam Saskia Schmiemann mit einer Zeit von 21:55 Min. nach 5 km als dritte Frau ins Ziel. Herzlichen Glückwunsch!
Internationale Teilchenphysiker-Tagung zu Partonschauern und Resummation
Wenn an Beschleunigern wie dem LHC in Genf Protonen und Kerne beinahe mit Lichtgeschwindigkeit aufeinander treffen, zerplatzen sie mitunter in Tausende von kleinsten Elementarteilchen. Die theoretische Beschreibung solcher Ereignisse mit sogenannten Partonschauern und Resummationsmethoden ist hoch komplex und Thema einer Tagung, die Jun.-Prof. Dr. Anna Kulesza und Prof. Dr. Michael Klasen vom Institut für Theoretische Physik der Universität Münster vom 10. bis 12. Juni 2014 in der Johannisstraße 4 organisieren. Erwartet werden über 40 Experten aus den USA, Großbritannien und zahlreichen anderen europäischen Ländern.
