Das Standardmodell der Teilchenphysiker zeigt uns, dass die Bausteine des Universums winzige Teilchen sind, deren Struktur wir nicht kennen und die wir deshalb als Elementarteilchen bezeichnen, wobei es insgesamt nur 17 Elementarteilchen gibt. Alle diese Teilchen und auch die aus ihnen aufgebaute Materie verhält sich interessanterweise manchmal als Welle und manchmal als Teilchen. Im Vortrag wird dies am Beispiel des Elektrons gezeigt, und Experimente und Konzepte besprochen, mit denen der Wellencharakter von Elektronen nachgewiesen wurde. Simulationsergebnisse zeigen die Dynamik der Elektronenwellen und ihren Tanz während der Wechselwirkung mit Photonen (also Lichtteilchen) und es folgt ein Ausblick auf Fragen aktueller Forschung auf dem Gebiet der Elektron-Photonen-Wechselwirkung.

Vortrag von: Prof. Dr. Nahid Talebi, Universität zu Kiel

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In den letzten Jahrzehnten haben wir gelernt, dass sehr massereiche Schwarze Löcher praktisch zur „Grundausstattung“ der Zentren fast aller Galaxien gehören. Die Massen reichen von wenigen Millionen bis zu einigen zehn Milliarden Sonnenmassen. Während diese Massen recht zuverlässig bekannt sind, ist viel weniger klar, wie die Schwarzen Löcher entstanden sind, und insbesondere, wie sie zu solch hohen Massen gewachsen sind. Erste Beobachtungen mit dem neuen James-Webb-Weltraumteleskop liefern hierbei wichtige Hinweise. Im Vortrag wird erläutert, was Schwarze Löcher so besonders macht, und anschließend geht es um Fragen nach der Herkunft und der Entwicklung hin zu den supermassereichen Schwarzen Löchern, passend zu aktuellen Forschungsthemen an der Kieler Universität.

Vortrag von: Prof. Dr. Wolfgang Duschl, Universität zu Kiel

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Ozeanströmungen spielen eine wichtige Rolle im Klimawandel. Strömungen wie der Golfstrom transportieren große Mengen an Wärme und bestimmen Wetter und Klima der angrenzenden Kontinente. Die Bewegung des Meerwassers entsteht dabei durch atmosphärische Antriebsfaktoren, vor allem Wind, aber auch Wärmeflüsse, Niederschlag und Verdunstung. Unter sich ändernden Klimabedingungen sind abschmelzende Landeismassen von immer wichtigerer Bedeutung für die Stabilität von Strömungen. Die genaue Gestalt der Kontinente und des Meeresbodens, vor allem aber die Rotation der Erde, bestimmen die Struktur und Verteilung der weltweiten Strömungen. Durch das Medium Meerwasser sind Ozeanströmungen dabei oftmals stark verwirbelt, ähnlich den Hochs und Tiefs des atmosphärischen Wetters. Neben den Antriebsfaktoren und den klimatischen Auswirkungen beschäftigt sich der Vortrag mit der Frage, wie sich Ozeanströmungen messen und im Computer simulieren lassen.

Vortrag von: Prof. Dr. Arne Biastoch, GEOMAR Kiel

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Neben ihrem vulkanischen Ursprung werden Vulkaninseln durch einen weiteren geologischen Prozess maßgeblich beeinflusst: das Kollabieren ihrer Flanken unter dem Einfluss der Schwerkraft. Auch wenn dies im Schnitt nur alle 100.000 Jahre pro Vulkaninsel geschieht, stellt dieser Prozess dennoch eine große Gefahr für die Bewohner der umliegenden Küsten dar, denn zum einen gibt es eine große Anzahl von Vulkaninseln im Meer und zum anderen können die potentiellen Schäden ganz enorm sein, denn häufig verursachen diese Flankenkollapse Tsunamis. Im Vortrag werden die Hintergründe erläutert und Erkenntnisse der Untersuchungen an drei Vulkaninseln (Montserrat in der Karibik, Ritter Island in Papua Neuguinea und Krakatau in Indonesien vorgestellt. 

Vortrag von: Prof. Dr. Christian Berndt, GEOMAR Kiel

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In unserem Sonnensystem wissen wir nur von einem Planeten, dass es auf ihm Leben gibt – von der Erde. Bei den anderen Planeten stimmen die Voraussetzungen nicht. Aber auch um andere Sterne gibt es Planeten. Welche Vorraussetzungen für Leben notwendig sind, wie Astronom:innen Exoplaneten gefunden haben, also Planeten, die um andere Sterne als die Sonne kreisen, und ob Kandidaten dabei sind, die Außerirdische beherbergen könnten, sind Thema dieses Vortrags. Werden wir eines Tages fremden Wesen begegnen?

Vortrag von: Dr. Jens Kube

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Der Menschheitstraum von der Reise zum Mars erscheint heute gar nicht mehr utopisch. Unbemannte Raumsonden erreichen den Planeten schon seit Jahren problemlos. Eine solche Reise dauert ca. 1 Jahr. Die größten Schwierigkeiten für die bemannte Raumfahrt liegen darin, dass der Mensch nicht für die Lebensbedingungen im Weltraum geschaffen wurde: Unter anderem ist der Organismus einer radioaktiven Strahlung, der Höhenstrahlung, ausgesetzt, die heute als großes Problem für Langzeitraumflüge gilt. Um die Gefahren einer Reise bis zum Mars abschätzen zu können ist einiges an Forschungsarbeit nötig. Dies beinhaltet auch Untersuchungen zum Einfluss der Sonne, die bei extremen sogenannten solaren Teilchenereignissen die Reise gefährlich werden lässt.

Vortrag von: Prof. Dr. Bernd Heber, Universität zu Kiel

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Längere Laufzeiten, größere Reichweiten und kürzere Ladevorgänge – Entwicklungen wie die Elektromobilität oder die Miniaturisierung von Elektronik erfordern neue Speicher-materialien für Akkus. Mit seiner enormen Speicherkapazität hätte Silizium entscheidende Vorteile gegenüber Materialien in herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien. Doch aufgrund seiner mechanischen Instabilität war es bisher kaum möglich, Silizium für die Speichertechnologie zu nutzen. Der Vortrag wird in zugänglicher und interessanter Form die Herausforderungen und Möglichkeiten des Silizium und auch anderer alternativer Materialien vorstellen.

Vortrag von: Jan-Ole Stern, Universität zu Kiel

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Der vierte Aggregatzustand, das sog. Plasma, ist die am häufigsten auftretende Form der Materie im Universum. 99% von dem, was wir sehen können, ist tatsächlich Plasma. Plasmen kommen als Sterne, Solarwind, interstellare Materie und sogar auf der Erde als Blitze oder Nordlichter vor. Die Eigenschaften und wichtigsten Anwendungen von ionisierten Gasen - was das physikalische Plasma eigentlich ist - werden im Vortrag anhand von Experimenten und Beispielen demonstriert.

Vortrag von: Kerstin Sgonina, Universität zu Kiel

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