Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation

Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation

Turbulenzen in Wolken, Neuronenfeuerwerk im Gehirn, die Physik einzelner biologischer Zellen oder der Fluss von Wasser und Öl durch poröses Gestein – mit solchen und anderen besonders komplexen Systemen beschäftigen sich die Forscher am Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation. „Komplex“ bedeutet: Hier wirken viele Einzelsysteme zu einem Ganzen zusammen, und zwar so, dass man die Dynamik des Ganzen nicht ohne Weiteres aus dem Verhalten der Einzelsysteme ersehen kann; man sagt, diese Systeme „organisieren sich selbst“. Das gilt für das Zusammenspiel der Neuronen im Gehirn (zum Beispiel beim Lernen) ebenso wie für die vielen Einzelwirbel, die sich zu einer turbulenten Wolke zusammenfügen – und mit einem tieferem Verständnis derer man hoffen darf, den künftigen Einfluss der Wolken auf das Weltklima besser vorherzusagen.

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Am Faßberg 17
37077 Göttingen
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Dieses Institut hat mehrere International Max Planck Research Schools (IMPRS):

IMPRS for Neurosciences
IMPRS for Genome Science

Darüber hinaus gibt es die Möglichkeit zur individuellen Promotion bei den Direktoren und Forschungsgruppenleitern.

Die Effekte der Corona-Maßnahmen

Modellrechnungen zeigen, wie die Verhaltensänderungen der Menschen zur Eindämmung der Covid-19-Epidemie in Deutschland beitrugen

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Wenn Proteine gemeinsam agieren, aber alleine reisen

Für die Diffusion von Eiweißmolekülen, den Auf- und Abbau von Komplexen sowie die Reaktion mit den Zielmolekülen gibt es eine optimale Konzentration.

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„Bis Ende Mai könnten wir deutlich unter 1000 Neuinfektionen pro Tag erreichen“

Viola Priesemann vom Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation spricht über die Ausbreitung des Coronavirus Sars-CoV-2 und Strategien zur Eindämmung der Covid-19-Epidemie. Sie ist eine der Autorinnen einer Stellungnahme der außeruniversitären Forschungsorganisationen zu Pandemie.

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Die Effekte der Einschnitte

Wenn die Beschränkungen im sozialen Leben noch etwa zehn Tage aufrechterhalten werden, ist eventuell eine Lockerung der Maßnahmen möglich

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Swing im Labor

Die Rolle zeitlicher Schwankungen für das Swing-Feeling im Jazz

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Für Ragnar Fleischmann war es eine überraschende Entdeckung: Was er in Simulationen beobachtete, die den Elektronenfluss in Halbleitern wiedergeben, ähnelte dem Verhalten von Tsunamis und Kaventsmännern auf offener See. Heute erforscht sein Team am Göttinger Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation elektronische Prozesse, um so möglicherweise auch einmal die Vorhersagen der zerstörerischen Wellen zu verbessern.

Auf dem Land kommt man ohne das eigene Auto meist kaum vom Fleck. Denn entweder gibt es gar keinen Nahverkehr, oder Linienbusse fahren nur selten. Ein Team um den Physiker Stephan Herminghaus, Direktor am Göttinger Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation, hat deshalb mit dem EcoBus ein System entwickelt, bei dem Kunden einen Bus direkt vor ihre Tür bestellen können. Das Besondere: Anders als viele Rufsysteme soll der EcoBus dem Nahverkehr keine Kunden abgraben, sondern das bestehende Liniennetz ergänzen.

Turbulenz ist allgegenwärtig: Sie wirkt als Geburtshelfer für Planeten, mischt im Zylinder eines Motors Kraftstoff und Luft, erhöht aber auch den Energiebedarf von Pumpen, die Öl durch Pipelines pressen. Björn Hof und sein Team am Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation in Göttingen erforschen die Details ihrer Entstehung und suchen Kniffe, die Wirbel dort zu unterbinden, wo sie stören.

Neue Energie braucht auch neue Leitungen. So sollen künftig mehr kleine, dezentrale Wind- und Solaranlagen statt weniger großer Kraftwerke die Republik mit Strom versorgen. Wie das Hochspannungsnetz darauf reagiert und wie es sich dafür optimieren lässt, untersucht die Arbeitsgruppe Netzwerk-Dynamik unter Leitung von Marc Timme am Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation in Göttingen.

Neue Energie braucht auch neue Leitungen. So sollen künftig mehr kleine, dezentrale Wind- und Solaranlagen statt weniger großer Kraftwerke die Republik mit Strom versorgen. Wie das Hochspannungsnetz darauf reagiert und wie es sich dafür optimieren lässt, untersucht die Arbeitsgruppe Netzwerk-Dynamik unter Leitung von Marc Timme am Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation in Göttingen.

Postdoktorand*in in Biologischer Physik

Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation, Göttingen 19. Februar 2020

Ausbildung zum/zur Elektroniker*in für Geräte und Systeme (m/w/d)

Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation, Göttingen 7. Februar 2020

In den Wolken

2018 Bodenschatz, Eberhard; Wilczek, Michael; Bagheri, Gholamhossein

Festkörperforschung Komplexe Systeme Materialwissenschaften Neurobiologie Strukturbiologie Zellbiologie

Das unzureichende Verständnis der Wolkenphysik ist eine Hauptquelle für die Unsicherheit in Wetter- und Klimamodellen. Neben Wasserdampf bestehen Wolken aus Wassertropfen und Eispartikeln. Ihre Dynamik wird maßgeblich durch den hohen Grad an Turbulenz innerhalb der Wolken beeinflusst. Die Frage nach besseren Wetter- und letztendlich Klimavorhersagen ist daher eng mit dem Verständnis der Turbulenz und ihrer Rolle für die Mikrophysik der Wolken verknüpft. Ein besseres Verständnis dieser Phänomene ist das Ziel neuer experimenteller und theoretischer Untersuchungen am MPIDS..

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Zufällige Fokussierung von Tsunami-Wellen

2017 Fleischmann, Ragnar; Geisel, Theo

Komplexe Systeme

Ein Tsunami kann die Energie eines Seebebens in bestimmte Richtungen bündeln und dort verheerende Zerstörungen anrichten. Aktuelle Forschungsergebnisse des Max-Planck-Instituts für Dynamik und Selbstorganisation zeigen, dass selbst sehr geringe Variationen in der Ozeantiefe zu solch einer Fokussierung und damit zu starken Fluktuationen in der Höhe von Tsunamis führen können. Dieser Effekt der Flussverästelung hat entscheidende Bedeutung für die Art und Weise, in der sich Tsunamis vorhersagen lassen.

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Koordinierter Flüssigkeitstransport durch zilienbesetzte Oberflächen

2016 Westendorf, Christian; Gholami, Azam; Faubel, Regina; Guido, Isabella; Wang, Yong; Bae, Albert; Eichele, Gregor; Bodenschatz, Eberhard

Festkörperforschung Komplexe Systeme Materialwissenschaften Neurobiologie Strukturbiologie Zellbiologie

Aktiver und gerichteter Flüssigkeitstransport sind lebenswichtig für eukaryotische Organismen. Die Aufgabe des Transportes übernehmen oft zilienbesetzte Gewebe wie z. B. die Innenseite des Ventrikelsystems in Säugetiergehirnen. Durch eine neuartige Methode wurde eine hohe Komplexität der durch Zilien generierten Ströme im dritten Hirnventrikel nachgewiesen. Ziliengewebe, die mit einer derartigen Präzision arbeiten sind auch für die synthetische Biologie und technische Anwendungen interessant. Daher versucht unsere AG am MPI für Dynamik und Selbstorganisation solche Zilienteppiche nachzubilden.

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Flüssige Benetzungsfronten in porösen Medien

2015 Herminghaus, Stephan

Komplexe Systeme Materialwissenschaften

Beim Eindringen von Flüssigkeiten in porösen Medien entstehen komplizierte Strukturen, deren Erklärung ein hochrelevantes Problem für viele Bereiche der Geowissenschaften, der Verfahrenstechnik und des täglichen Lebens ist. Dennoch haben rund fünfzig Jahre intensiver Forschung nicht die Mechanismen aufklären können, die für die Entstehung dieser Strukturen verantwortlich sind. Wir haben herausgefunden, dass des Rätsels Lösung viel einfacher ist als gedacht. Der Mechanismus ist gut versteckt, aber so simpel, dass man die wichtigsten Größen mittels Schulmathematik berechnen kann.

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Artenvielfalt und Artensterben

2014 Stollmeier, Frank

Evolutionsbiologie Komplexe Systeme

Die heutige Artenvielfalt ist das Resultat eines langen Prozesses aus Entstehung und Aussterben von Arten. Der Verlauf dieses Prozesses lässt sich mithilfe von Fossiliendatenbanken nachvollziehen. Ein neues mathematisches Modell des Netzwerkes von Abhängigkeiten zwischen den Arten hilft, die Mechanismen dieses Prozesses besser zu verstehen. Das Modell kann z. B. erklären, unter welchen Bedingungen das Aussterben einzelner Arten ein Massenaussterben auslösen kann und weshalb die Artenvielfalt im Meer und auf dem Land einem qualitativ unterschiedlichen Wachstum folgt.

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