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
Fax: +49 551 5176-702

Promotionsmöglichkeiten

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.

Abteilung Hydrodynamik, Strukturbildung und Biokomplexität

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Abteilung Nichtlineare Dynamik

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„Herzrhythmusstörungen schonend und schmerzfrei beenden“

Detaillierte Einblicke ins Herz schaffen die Basis für eine sanftere Behandlung des Kammerflimmerns

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Wirbelstürme im Herzen

Göttinger Herzforscher entwickeln neue, vielversprechende Ultraschall-Diagnostik von Herzrhythmusstörungen

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Eine stabile Hülle für künstliche Zellen

Wissenschaftler entwickeln zellähnliche Lipidvesikel, die sie mit natürlichen Zellproteinen ausstatten können

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Algen mit Lichtschalter

Die Haftung der Härchen von Chlamydomonas-Einzellern hängt von der Lichteinstrahlung ab

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<p class="berschrift2Arial">Quantenteilchen im Synchrontanz</p>

Quantensysteme schwingen genauso wie klassische Pendel nach kurzer Zeit im Takt

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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.

Was hält eine Sandburg im Innersten zusammen? Forscher untersuchen solch komplexe Gebilde.

Fremdsprachensekretär/-in

Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation, Göttingen 2. August 2018

Postdoktorand/-innen

Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation, Göttingen 21. Dezember 2017

Gauß Fellows (m/w)

Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation, Göttingen 21. Dezember 2017

Gruppenleiter/-innen im Bereich der statistischen Physik des Nichtgleichgewichts in biologischen Systemen und weicher Materie

Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation, Göttingen 21. Dezember 2017

Zufällige Fokussierung von Tsunami-Wellen

2018 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

2017 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

2016 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

2015 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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Netzwerk-Dynamik: Wachstum, Risiko, Design und Kontrolle - Mathematische Konzepte zu „intelligenten” selbstorganisierten Prozessen in Natur und Technik

2014 Timme, Marc; Nagler, Jan

Informatik Kognitionsforschung Komplexe Systeme Mathematik Neurobiologie

Die Dynamik von Netzwerken bestimmt unser Leben. Von biochemischen Reaktionen in Zellen und Schaltkreisen im Gehirn, zu Netzwerken sozialer Kontakte und zum Stromnetz − all dies sind Netzwerke von Einheiten, die durch nichtlineare Rückkopplungen komplexe Funktionen erzeugen. Doch wir verstehen sie nicht. Forscher betreten derzeit Neuland auf dem Weg zu einer zukünftigen „Netzwerk-Wissenschaft”, einer einzigartigen transdisziplinären Unternehmung, die nicht von traditionellen Fächern wie der Physik oder Biologie, den Ingenieurs- oder Sozialwissenschaften allein erfasst werden kann.

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