Gibt es Leben im Weltall? Finden wir es vielleicht sogar in unserer kosmischen Nachbarschaft, etwa auf dem Mars oder den Eismonden der Riesenplaneten Jupiter und Saturn? Oder werden wir eher in den Tiefen der Milchstraße fündig, auf einem der fast 3800 bekannten Planeten, die um ferne Sterne kreisen? Dort herrschen oft ganz andere Bedingungen als bei uns. Kleine Planeten wie die Erde sind als Begleiter ferner Sterne immer noch schwer zu finden, und über ihre Eigenschaften ist wenig bekannt. Neue Erkenntnisse verspricht die nächste Generation großer Teleskope.

Vortrag von: Prof. Dr. Susanne Hüttemeister, Planetarium Bochum

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Schon im Mittelalter versuchten Alchemisten Blei in Gold zu verwandeln. Diese Verwandlungsversuche blieben bis heute ohne Erfolg. Allerdings lassen sich mithilfe modernster Methoden Materialanpassungen vornehmen: Beispielsweise ändern sich die elektronischen Eigenschaften von Materialien durch Veränderung ihrer chemischen Zusammensetzung oder auch durch Temperatur, starke Magnetfelder oder den Druck. Das braucht allerdings Zeit. Eine neue Methode nutzt maßgeschneiderte Laserpulse, die die elektronischen Eigenschaften eines Materials innerhalb weniger Femtosekunden (ein Millionstel einer milliardstel Sekunde) verändern.

Vortrag von: Prof. Dr. Isabella Gierz-Pehla, Universität Regensburg

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Digitale Bauelemente auf Basis der Silizium-Technologie finden wir in allen Bereichen des Alltags. Die fortschreitende Digitalisierung und Automatisierung zu Hause und im Beruf stellen immer höhere Anforderungen an die Leistungsfähigkeit dieser elektronischen Komponenten, und dies war in der Vergangenheit eng mit der zunehmenden Miniaturisierung von Bauelementen verknüpft. Der Miniaturisierung sind jedoch physikalische Grenzen gesetzt. Wie wird sich die Elektronik also weiterentwickeln? Im Vortrag werden wichtige Ansätze für zukünftige Technologien wie die sogenannte Spintronik und revolutionäre Konzepte des Quantencomputing skizziert und deren Entwicklungen prognostiziert.

Vortrag von: Prof. Dr. Dieter Weiß, Universität Regensburg

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Die Atome, Moleküle und Elektronen, aus denen die Welt aufgebaut ist, sind so klein, dass wir sie mit bloßem Auge nicht erkennen können. Mithilfe modernster Mikroskope ist es inzwischen möglich, diese Bausteine zu untersuchen. Veränderungen geschehen auf atomarer Ebene aber so schnell, dass es schwierig ist, diese Vorgänge zu erkennen. Um Elektronen bei der Fortbewegung oder Moleküle beim Schwingen zu beobachten, braucht es die schnellsten Kameras der Welt – verbunden mit den besten Mikroskopen. Forschung in diesem Bereich ist fachübergreifend, denn auf molekularer Ebene treffen Chemie, Biologie, Medizin und Physik zusammen. Zur Untersuchung interdisziplinärer Forschungsfragen entsteht in Regensburg gerade das Regensburger Zentrum für Ultraschnelle Nanoskopie (RUN), um mit neuesten Messmethoden ultraschnelle Phänomene auf der molekularen Ebene untersuchen zu können.

Vortrag von: Dr. Markus Huber, Universität Regensburg

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Warum verteilt sich die Milch im Kaffee, während man den umgekehrten Vorgang niemals beobachtet – obwohl die Gesetze der Physik dies zulassen könnten? Oder anders gefragt: Kann man den Zeitpfeil umdrehen? Was für Phänomene wie der Milch im Kaffee unmöglich erscheint, könnte für Nanosysteme, die den sonderbaren Gesetzen der Quantenphysik gehorchen, nicht ausgeschlossen sein. Am Beispiel des exotischen Materials Graphen lässt sich untersuchen, ob Vorgänge in Quantensystemen quasi auch rückwärts in der Zeit laufen können, was für zukünftige Quantencomputer relevant wäre.

Vortrag von: Prof. Dr. Klaus Richter (Universität Regensburg)

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