Donnerstag, 25. April 2024
Prof. Stefan Großkinsky (Mathematik)

Wie kann man 100 Euro unter 100 Leuten gerecht verteilen? Eindeutig fair wäre es, allen einen Euro zu geben. Man kann aber auch eine Lotterie veranstalten und zum Beispiel alles einer zufällig gewählten Person geben. Wird dies hinreichend oft wiederholt, bekommen im Mittel auch alle einen Euro pro Runde. Im wirklichen Leben sind zufallsbehaftete Verteilungsprobleme allgegenwärtig, wie zum Beispiel die Dynamik der Artenvielfalt in Ökosystemen oder die Aufteilung von Vermögen in der Bevölkerung. Hier ergeben sich auch unter fairen Bedingungen Gewinner und Verlierer. In der Mathematik werden faire Wettbewerbsprozesse durch sogenannte Martingale beschrieben und man kann zeigen, dass diese entgegen unserer Intuition häufig auf Monopole hinauslaufen. Im Vortrag illustrieren wir dies anhand einiger Beispiele und besprechen auch mögliche Auswege aus diesem Dilemma.

Donnerstag, 04. Juli 2024
Dr. Marius Müller (Mathematik)

Bereits im 18. Jahrhundert untersuchten Mitglieder der Schweizer Gelehrtenfamilie Bernoulli die Mathematik hinter der Biegung von Drähten. Sie wandten sich an Leonhard Euler, der daraufhin seine berühmten Elastica-Kurven entdeckte. Wir wollen uns diese Kurven ansehen. Auch wollen wir verstehen, warum sie immer dann entstehen, wenn sich ein Material verbiegt.
Eulers Theorie ist fast 300 Jahre alt und immer noch aktuell. In der Zwischenzeit haben viele große Geister an ihr mitgewirkt. Sie hat zahlreiche Anwendungen in Physik und Biologie bis hin zur Bildsegmentierung. Und sie gibt der Mathematik immer wieder neue Rätsel auf.

Donnerstag, 24. Oktober 2024
Prof. Christoph Westerhausen (Physik)

Elementarer Bestandteil menschlichen Lebens sind Zellen, welche Organe oder Gewebe bilden und somit die physiologischen Funktionen des Körpers ermöglichen. Natürlich gelten auch für zelluläre Prozesse die Gesetzmäßigkeiten der Physik. An der Schnittstelle von Physik, Biologie und Medizin stellt sich die spannende Frage, inwieweit physikalische Konzepte und Prinzipien auf biologische Funktionen übertragen und für therapeutische oder biotechnologische Prozesse genutzt werden können. Hierbei arbeiten wir sowohl mit künstlichen Modellsystemen wie Kapseln aus Lipidmolekülen, als auch lebenden Zellen. Um die Kontrolle von Objekten auf der Mikrometerskala zu gewährleisten, wird in unserer Arbeitsgruppe unter anderem die faszinierende Technologie akustischer Oberflächenwellen eingesetzt. Dieser Vortrag gibt einen Einblick in unsere Forschungsprojekte als Beitrag zur Beantwortung der oben skizzierten Frage und reicht von Nanopartikeln und Impfstoffen, über Malaria induzierte Verklumpung von Blut bis zur stimulierten Wundheilung.

Donnerstag, 21. November 2024
Prof. Fabian Pauly (Physik)

Auf atomaren und molekularen Skalen gelten andere Gesetze, als wir sie aus unserem Alltag kennen. Es ist der Bereich der Quantenmechanik, die teils recht kontraintuitive Vorhersagen macht. Das Studium des Transports von Elektronen und Wärme durch einzelne Atome und Moleküle, die durch makroskopisch große Elektroden kontaktiert werden, ermöglicht eine genaue Überprüfung der quantenmechanischen Gesetze. Solche Einzelatom- und Einzelmolekülkontakte kann man erst seit der Jahrtausendwende mit Verfahren der Nanowissenschaften herstellen. Durch die fortschreitende Miniaturisierung der Elektronik nähert man sich immer mehr den atomaren Skalen. Es ist darum sowohl für die Grundlagenforschung als auch die Anwendung relevant, ob die Miniaturisierung durch quantenmechanische Effekte fundamental begrenzt wird oder ob quantenmechanische Effekte vielleicht sogar für neue Funktionalitäten genutzt werden können. In diesem Vortrag wird unser aktuelles Verständnis des Quantentransports von Ladung und Wärme besprochen.