Neutronensterne und Quark-Gluon-Plasmen
Von Oliver Fink
Vier große Forschungsfelder, auf die sich die interdisziplinäre Zusammenarbeit an der Universität Heidelberg konzentriert, haben sich in der ersten Förderphase der Exzellenzinitiative herausgebildet. In der zweiten Förderperiode werden diese interaktiven Felder, die sogenannten Fields of Focus (FoF), nun weiterentwickelt – als Kern der Heidelberger Forschungsstrategie. Der Field of Focus 2 trägt den Titel „Struktur- und Musterbildung in der materiellen Welt“. Hier arbeiten Wissenschaftler aus den naturwissenschaftlichen und mathematischen Disziplinen an gemeinsamen Fragestellungen (Symbolbild: Shutterstock).
Wie auch in den anderen drei Fields of Focus berät ein Research Council, dem Wissenschaftler der beteiligten Disziplinen aber auch Vertreter der außeruniversitären Partner angehören, etwa bei der Integration neuer Instrumente zur Vernetzung der interdisziplinären Forschung oder entwickelt Strategien zur Profilbildung. „In unserem Bereich geht es allerdings weniger um die Bereitstellung von Core Facilities, wie teilweise in den anderen Fields of Focus. Auch ist bei uns der Vernetzungsgrad bereits sehr groß. Vielmehr schauen wir, wo gerade – auch für die Gesamtuniversität – wichtige Entwicklungen stattfinden, die noch verstärkt und gefördert werden könnten“, sagt Physiker Prof. Dr. Matthias Weidemüller, der Sprecher des Research Council.Dazu gehört die Etablierung einer festen Verbindung von Mathematik und Physik in Forschung und Lehre, die vom „MAThematics Center Heidelberg“ (MATCH) der Ruperto Carola initiiert wurde und vom Research Council des FoF 2 gefördert wird. Im Zentrum steht neben einem Gastwissenschaftlerprogramm und der Veranstaltung interdisziplinärer Workshops die Einrichtung einer neuen Professur – die Berufung ist in diesem Herbst vorgesehen. Ein weiteres großes Thema im Field of Focus 2 ist die wissenschaftliche und personelle Integration des 2011 gegründeten Centre for Advanced Materials (CAM) auf dem Campus im Neuenheimer Feld, wo derzeit auch ein entsprechendes Forschungsgebäude entsteht.
Inhaltlich geht es dabei, erklärt Matthias Weidemüller, um eine „Forschungskette, die vom Verstehen chemischer Strukturen und physischer Systeme in allen Skalen bis zur Synthese in Form neuer Materialien reicht“. Gleichzeitig werde damit auch eine Brücke von der Grundlagenforschung zur Anwendung geschlagen. So hat der Research Council bei der Besetzung einer Juniorprofessur am CAM mit einer international renommierten Forscherin in diesem Bereich mitgeholfen.
„Es geht um die Analyse und Identifizierung von Strukturen in verschiedensten Systemen“, so Forscher Weidemüller weiter: „Das Spektrum reicht von chemischen Strukturen und deren Synthese über Strukturen in großskaligen Systemen, wie sie zum Beispiel in der Umweltphysik vorkommen, bis hin zu Strukturen, die sich wiederum durch Symmetrien ausdrücken lassen – etwa in der Teilchenphysik und in der sehr mathematisch geprägten Physik. Wir fragen: Wie lassen sich aus diesen Strukturen Eigenschaften ableiten, ausgehend etwa von den einzelnen Molekülen oder Elementarteilchen. Das ist faszinierend: Denn auf den ersten Blick scheinen viele Systeme gar nichts miteinander zu tun zu haben. Und am Ende stellt sich heraus, dass man mit einem ultrakalten Quantengas Dinge verstehen kann, die sich abbilden lassen auf Neutronensterne oder Quark-Gluon-Plasmen und umgekehrt.“
Für besonders wichtig hält Matthias Weidemüller den Austausch der vier Fields of Focus untereinander – „das Lernen voneinander“, für den die Forschungs- und Strategiekommission als zentrales Gremium geschaffen wurde. Positiv hebt er auch die Zusammenarbeit mit dem Wissenschaftlichen Beirat der Universität, dem Academic Advisory Council (AAC), hervor, der für die notwendige Außenperspektive sorge. Nach einer Phase der Etablierung und der ersten Schritte geht es für den Research Council des FoF 2 in der nächsten Zeit nicht zuletzt darum, tragfähige Strukturen und Verbünde zu gestalten und zu initiieren. Und das besonders mit Blick auf die Zeit nach 2017, wenn die Förderung im Zuge der Exzellenzinitiative ausläuft.
www.uni-heidelberg.de/forschung/profil/fields_of_focus/field_of_focus_2.html