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
Telefon: +49 551 5176-0
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Promotionsmöglichkeiten

Dieses Institut hat mehrere International Max Planck Research Schools (IMPRS):

IMPRS for Genome Science
IMPRS for Neurosciences

Darüber hinaus gibt es die Möglichkeit zur individuellen Promotion bei den Direktoren bzw. Direktorinnen und in den Forschungsgruppen.

Abteilung Fluidphysik, Strukturbildung und Biokomplexität

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Musizieren mit Blasinstrumenten verbreitet mehr Viren als der Atem, aber weniger als Sprechen oder Singen

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Im deutschlandweiten Vergleich liegt die MPG auf Platz zwei

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Dass die meisten Menschen ihr Verhalten über geltende Regeln hinaus an die epidemische Lage anpassen, trägt maßgeblich zum Infektionsschutz bei

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Max-Planck-Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler haben 2021 viele hochkarätige Veröffentlichungen publiziert. Wir haben eine Auswahl getroffen und stellen Ihnen zwölf Highlights vor. Ein Rückblick auf ein turbulentes Jahr 2021

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Seit Beginn der Corona-Epidemie in Deutschland hat sich das Leben von Viola Priesemann ziemlich verändert: Nun forscht die Leiterin einer Forschungsgruppe am Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation nicht mehr nur zur Informationsverarbeitung im Gehirn, sondern auch zur Ausbreitung des Virus. Und seither gehЪren zu ihrem Alltag auch Politikberatung, Interviews und Auftritte im Fernsehen.

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.

Feinwerkmechaniker*in (m/w/d)

Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation, Göttingen 13. September 2022

Elektroniker*in (m/w/d)

Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation, Göttingen 13. September 2022

Doktorand*in (m/w/d) Heisenberggruppe von Peter Keim

Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation, Göttingen 7. März 2022

Die Physik des Lebens verstehen: von Molekülen zu Systemen

2021 Agudo-Canalejo, Jaime; Mahault, Benoît; Golestanian, Ramin 

Festkörperforschung Komplexe Systeme Materialwissenschaften Neurobiologie Zellbiologie

Trotz zahlreicher Forschungsansätze ist immer noch nicht ganz klar, wie die einzelnen Bestandteile einer Zelle sich selbst organisieren, um eine lebende Zelle zu bilden. In der kürzlich gegründeten Abteilung Physik lebender Materie suchen wir nach neuer Physik in lebenden Systemen. Dabei überwinden wir Skalengrenzen – von einzelnen Molekülen bis hin zu makroskopischen Systemen – und decken allgemeine Prinzipien auf, die für die Entstehung und Organisation von lebender Materie sowie synthetischer, lebensähnlicher aktiver Materie entscheidend sind. 

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Theorie und Praxis der COVID-19-Eindämmung

2020 Priesemann, Viola; Wilczek, Michael

Komplexe Systeme Mathematik

Im Frühjahr 2020 wurde die Welt von einem Virus überrascht: SARS-CoV-2 breitete sich zügig aus und stellte jeden einzelnen vor unerwartete Herausforderungen. Wir haben in Göttingen innerhalb von Wochen wegweisende neue Erkenntnisse zur Ausbreitung und Eindämmung von COVID-19 vorgelegt: Wir haben die Ausbreitung analysiert und vorhergesagt, die Aerosolbelastung und Wirksamkeit von Masken quantifiziert und realistische Eindämmungsstrategien entworfen. All diese Erkenntnisse haben wir über Pressearbeit und Stellungnahmen der Öffentlichkeit schnellstmöglich zur Verfügung gestellt.  

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Statistische Physik und moderne Mobilität

2019 S. Herminghaus*, L. J. Deutsch, C. Hoffrogge-Lee, M. Patscheke, M. Timme, A. Sorge, N. Molkenthin, N. Beyer, P. Marszal, D. Manik, F. Jung, C. Brügge, J. Simons, M. Schäfer, D. Gebauer, A. Hahn, C. Malzer, F. Maus, W. Frühling, J. Schlüter, V. Chifu, I. Gholami, T. Baig-Meininghaus

Komplexe Systeme Strukturbiologie

Um das Verkehrsaufkommen auf unseren Straßen zu reduzieren, muss die Zahl der Passagiere je Fahrzeug erhöht werden. Dies kann durch Ride-Pooling und durch die Stärkung der Liniendienste geschehen. Mithilfe der Methoden der statistischen Physik haben wir eine Theorie solcher Systeme entwickelt, deren Vorhersagen wir durch Experimente (Pilotprojekte) bestätigen konnten. Wir haben dieses System inzwischen in die Nähe der Marktreife gebracht und streben in naher Zukunft eine kommerzielle Verwertung an mit dem Ziel, die Städte lebenswerter und das Land mobiler zu machen.

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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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