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Dreidimensional und dennoch einseitig: Möbiusbänder, das sind in sich verdrehte Gebilde, bei denen man nicht zwischen Vorderund Rückseite unterscheiden kann, stellen unsere Vorstellungskraft auf eine harte Probe. Einem internationalen Forschungsteam unter Leitung des Kieler Chemikers Professor Rainer Herges von der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) ist es nun gelungen, das weltweit erste dreifach verdrehte Molekül zu bauen.

Johannes Gutenberg-Universität Mainz ist Sprecherhochschule für neuen SFB/Transregio "Multiskalen-Simulationsmethoden für Systeme der weichen Materie" mit TU Darmstadt und Max-Planck-Institut für Polymerforschung Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hat die Einrichtung eines neuen Sonderforschungsbereichs (SFB) unter Beteiligung der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) bewilligt.

Verantwortlich: Dr. Patrick Honecker Kölner Wissenschaftler identifiziert ,,Sicherheitsschwelle" für Krankenhäuser Ab einer bestimmten Auslastung bricht die Qualität der Krankenhausbehandlung ein und kritische Patienten sterben mit einer höheren Wahrscheinlichkeit. Diese ,,Sicherheitsschwelle" wird bereits überschritten, wenn das Auslastungslevel noch unter 100 Prozent liegt.

Göttinger Wissenschaftler entdecken neuen Quantenzustand in Metall mit magnetischer Frustration (pug) Ein deutsch-japanisches Forscherteam unter der Leitung der Universität Göttingen hat bei tiefen Temperaturen in einer speziellen Metallverbindung einen neuen Quantenzustand entdeckt. Als Folge der Heisenberg’schen Unschärferelation sind atomare Teilchen selbst am absoluten Nullpunkt stets in Bewegung, und diese Quantenfluktuationen können zu Transformationen zwischen unterschiedlichen Zuständen führen.

Dickenanalyse von magmatischen Fördergängen verbessert Vorhersage von Vulkanausbrüchen (pug) Um die Vorhersagegenauigkeit von Vulkanausbrüchen zu erhöhen und das Verständnis von Vulkanen zu verbessern, ist es wichtig zu verstehen, wie sich magmatische Gänge bilden und welcher Größenverteilung sie folgen.

Der Kohlenstoffhaushalt des tropischen Regenwaldes reagiert immer empfindlicher auf kurzfristige Temperaturveränderungen Eine Vermutung, die Klimaforscher schon länger hegen, bestätigt sich jetzt. Ein internationales Team, an dem auch Martin Heimann, Direktor am Max-Planck-Institut für Biogeochemie in Jena beteiligt war, belegt anhand von Messdaten erstmals, dass sich die Rückkopplung zwischen Temperaturveränderungen in den Tropen und dem globalen Kohlenstoffbudget mit dem Klimawandel verstärkt.

Verantwortlich: Dr. Patrick Honecker Symmetriebrüche in Schwarzen Löchern verstanden Abstrakte Schwarze Löcher dienen in der Stringtheorie als Gegenstand der Forschung. Als abstrakt werden sie bezeichnet, weil sie dabei als Lösungen bestimmter mathematischer Gleichungen betrachtet werden. Man kann für diese abstrakten schwarzen Löcher eine sogenannte erzeugende Funktion konstruieren.

Stammzellen verwandeln sich in Herzzellen, Hautzellen verwandeln sich in Krebszellen, selbst Zellen einer Gewebeart unterscheiden sich geringfügig voneinander. Ein wichtiges Werkzeug dazu, solche Heterogenitäten zu verstehen, sind Einzelzell-Analysen. Diese jedoch sind immer noch aufwändig und teuer.

Dirk Brockmann, Professor an der Humboldt-Universität zu Berlin (HU) und Projektgruppenleiter am Robert-Koch-Institut (RKI), hat mit seinem Kollegen Dirk Helbing von der ETH Zürich eine Theorie zur globalen Seuchenausbreitung entwickelt. Die Erkenntnisse ermöglichen den Wissenschaftlern, den Ursprungsort neuer Epidemien ausfindig zu machen und mögliche Ausbreitungswege besser vorherzusagen.

Eine neue Studie zeigt die Möglichkeiten und Grenzen auf, wie mit Hilfe der Optogenetik verbreitete Formen der Erblindung bekämpft werden können Die sogenannte Optogenetik gilt seit einigen Jahren als vielversprechender Therapieansatz bei fortschreitender Erblindung, wie sie beispielsweise durch eine Degeneration der Netzhaut ausgelöst wird.

Verantwortlich: Dr. Patrick Honecker SPPEXA-Forscher treffen sich zum Workshop in Köln 20 Millionen Mal schneller als ein heutiger PC, 200 Mal schneller als der derzeit schnellste deutsche Supercomputer - das sollen Exascale-Computer leisten. Frühestens 2018 soll der erste Supercomputer im Exascale-Bereich seinen Betrieb aufnehmen.

Wie verhalten und verändern sich Gas-Flüssigkeitsgemische? Ein internationales Forscherteam hat das spontane Verdampfen und Kollabieren einer Dampfblasenwolke (Kavitation) in einer Flüssigkeit mit bisher unerreichter Detailgenauigkeit simuliert. Dazu waren 1,6 Milllionen Rechnerkerne auf dem derzeit schnellsten Supercomputer der Welt im Einsatz.

Bösartige und gesunde Zellen weisen charakteristische fraktale Muster auf, anhand derer sie sich unterscheiden lassen Ein neuer Ansatz lässt auf eine Methode hoffen, mit der sich Krebszellen künftig schneller und zuverlässiger unterscheiden lassen könnten. Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Intelligente Systeme in Stuttgart und der Universität Heidelberg haben festgestellt, dass sich Zellen sehr genau mithilfe der fraktalen Geometrie charakterisieren lassen.

Wissenschaftler der Freien Universität und der TU Wien überprüfen Argumentationskette des österreichischen Mathematikers mithilfe von Computern Wissenschaftlern der Freien Universität Berlin und der Technischen Universität Wien ist es gelungen, einen sogenannten Gottesbeweis des österreichischen Mathematikers Kurt Göldel (1906-1978) zu überprüfen und zu bestätigen.

Seit 300 Jahren ist bekannt, dass sich das Magnetfeld der Erde nach Westen bewegt. Warum es das tut, zeigen nun Computersimulationen von Forschern der ETH Zürich und Universität Leeds, die auf dem CSCS-Supercomputer «Monte Rosa» durchgeführt wurden. Das Erdmagnetfeld, das unseren Globus umgibt, schützt die Erde vor schädlicher Strahlung und hilft Tieren wie Vögeln oder Fledermäusen dabei, sich zu orientieren.

Wissenschaftler der Universität Freiburg waren an der Entdeckung des Higgs-Teilchens beteiligt Mitglieder des Graduiertenkollegs "Physik an Hadron-Beschleunigern" der Universität Freiburg. Holger von Radziewski Mehr als 40 Jahre nach einer mathematischen Idee ist es so weit: Peter Higgs und Francois Englert erhalten im Jahr 2013 den Nobelpreis für Physik für ihre bahnbrechenden Beiträge aus den 1960er Jahren zur Theorie der Elementarteilchen.

Publikation über ultrakalte Ionen und fermionische Atome in Physical Review Letters erschienen Forscher der Universitäten Mainz, Frankfurt am Main, Hamburg und Ulm haben kürzlich im Fachjournal Physical Review Letters einen Vorschlag für einen neuartigen Quantensimulator veröffentlicht. Die Publikation schlägt ein kombiniertes System von ultrakalten gefangenen Ionen in Wechselwirkung mit fermionischen Atomen vor, um Phänomene der Festkörperphysik zu simulieren.

Ein neuer Ansatz zur Vereinigung von Allgemeiner Relativitätstheorie und Quantenphysik Was im Urknall geschah, lässt sich mit der heutigen Physik nicht beschreiben. Quantentheorie und Relativitätstheorie versagen in diesem nahezu unendlich dichten und heißen Anfangszustand des Universums. Erst eine übergeordnete Theorie der Quantengravitation, welche diese beiden Grundpfeiler der Physik vereinigt, könnte Aufschlüsse über den Beginn der Welt bringen.

Abstracts: Deutsch o Englisch Interdisziplinären Zentrum für Wissenschaftliches Rechnen (IWR) Arbeitsgruppe Theoretische ChemieProf. Dr. Andreas Dreuw Das "Geheimnis" des Quecksilbers hat ein internationales Forscherteam unter Beteiligung von Wissenschaftlern der Universität Heidelberg mit Hilfe von Computerexperimenten gelöst. Auf der Basis von Simulationen und numerischen Verfahren sind sie der Frage nachgegangen, warum dieses Metall bei normalen Umgebungstemperaturen stets in flüssiger Form auftritt.

Neues Modell erweitert Grotthuß-Mechanismus Das Proton, also das positiv geladene Wasserstoffion, bewegt sich in Wasser sehr schnell von einem Wassermolekül zum nächsten, weshalb Wasser eine relativ hohe Leitfähigkeit besitzt. Das Prinzip der Protonenleitung in Wasser ist seit 200 Jahren bekannt und nach seinem Entdecker Theodor Grotthuß als Grotthuß-Mechanismus benannt.