Moderne Physik am Samstagmorgen im Sommer 2013

From Institute for Theoretical Physics II / University of Erlangen-Nuremberg

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Vorträge im Sommer 2013

Die Vorträge fanden im Juni/Juli statt, jeweils am Samstag um 11:15 im Hörsaal G:

  • Samstag, 15. Juni: Prof. Dr. Ulf Peschel, Warum Computerprozessoren nicht mehr schneller werden und was Optik daran ändern kann
  • Samstag, 29. Juni: Prof. Dr. Eric Lutz, Der Informationsbegriff in der Physik: Vom Maxwellschen Dämon bis zur fundamentalen Wärmeproduktion eines Computers
  • Samstag, 6. Juli: Prof. Dr. Christopher van Eldik, Die Milchstraße mit Gamma-Augen sehen: Hochenergieastronomie in Namibia
  • Samstag, 20. Juli: Prof. Dr. Gisela Anton, Röntgendunkelfeldbildgebung - neue Bilder für die Medizin

Die Vorträge finden jeweils samstags um 11:15 im Hörsaal G des Hörsaalgebäudes Physik/Biologie der Universität Erlangen-Nürnberg statt (Staudtstr. 5, Erlangen). Es fahren die Buslinien 287 und 293 zur Haltestelle Sebaldussiedlung. Von dort ist es nur ein kurzer Fußweg, der ausgeschildert sein wird.

Hinweis: Um den Flyer (mit Lageplan) herunterzuladen, klicken Sie bitte auf die rechts abgebildete verkleinerte Version des Flyers und dann (auf der danach neu geladenen Seite) noch einmal auf den Dateinamen mit der Endung ".pdf".


  • Samstag, 15. Juni: Prof. Dr. Ulf Peschel, Warum Computerprozessoren nicht mehr schneller werden und was Optik daran ändern kann

In unserer modernen Informationsgesellschaft wächst seit Jahren das Volumen übertragener und verarbeiteter Daten exponentiell an, ohne dass dadurch der Bedarf nach immer höheren Bitraten dauerhaft befriedigt werden kann. Besonders die moderne Mikroelektronik stößt aber inzwischen an fundamentale Grenzen, die vor allem aus dem Energieverbrauch der Prozessoren resultieren und z.B. keine weitere Steigerung der Taktfrequenzen erlauben. Im Gegensatz zu elektrischen Systemen sind optische Komponenten in dieser Hinsicht kaum limitiert, weshalb wohl schon in naher Zukunft Photonen an vielen Stellen in Computern Elektronen ersetzen werden. In meinem Vortrag werde ich auf fundamentale Limitierungen elektronischer Systeme eingehen und diskutieren, welche Lösungsvarianten die Optik an dieser Stelle anbieten kann. In der Zukunft werden wahrscheinlich elektronische und photonische Komponenten gemeinsam in Schaltkreise integriert, wobei z.B. optische Nanoantennen zum Einsatz kommen werden.

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  • Samstag, 29. Juni: Prof. Dr. Eric Lutz, Der Informationsbegriff in der Physik: Vom Maxwellschen Dämon bis zur fundamentalen Wärmeproduktion eines Computers

Was ist Information? In diesem Vortrag soll der Informationsbegriff in der Physik erläutert werden. Beginnend mit dem berühmten Dämon, der von James Clerk Maxwell 1871 eingeführt wurde, um die statistische Natur des "zweiten Hauptsatzes der Thermodynamik" zu zeigen, bis hin zu den physikalischen Grenzen eines modernen Computers, wird die wichtige Rolle der Information in der Thermodynamik diskutiert.


  • Samstag, 6. Juli: Prof. Dr. Christopher van Eldik, Die Milchstraße mit Gamma-Augen sehen: Hochenergieastronomie in Namibia

1.000.000.000.000.000 Elektronenvolt: Diese unvorstellbar hohe Energie erreichen geladene Teilchen in den "kosmischen Beschleunigern" unserer Milchstrasse - eine weit höhere Energie, als der zur Zeit größte durch Menschen gebaute Teilchenbeschleuniger LHC ermöglicht. Welche Himmelsobjekte sind für dieses Phänomen verantwortlich? Wie funktionieren diese Beschleuniger? Sind sie verantwortlich für die Kosmische Strahlung, die - wie vor über 100 Jahren von Victor Hess entdeckt - aus dem Weltraum auf die Erde trifft?

Die H.E.S.S.-Teleskope in Namibia (wie auf dem Poster zur Vortragsreihe abgebildet) gehen diesen Fragen auf den Grund: Sie beobachten den Himmel im Bereich der Gammastrahlung bei den höchsten Energien und finden dabei ein Universum vor, das völlig anders aussieht, als die Betrachtung des Sternenhimmels mit dem bloßen Auge vermuten lässt.

Download Vortragsfolien von Prof. Eldik: File:VortragEldikGammaAstronomie2013.pdf

  • Samstag, 20. Juli: Prof. Dr. Gisela Anton, Röntgendunkelfeldbildgebung - neue Bilder für die Medizin

Neben den aus der medizinischen Praxis bekannten Röntgenbildern kann man durch Anbringen von sehr feinstrukturierten Gittern in einen normalen Röntgenaufbau weitere Bilder erhalten: das sogenannte Phasenbild und das Dunkelfeldbild. Die Forschung in Erlangen konzentriert sich insbesondere auf das Dunkelfeldbild. In gemeinsamer Anstrengung von Physikern und Medizinern konnten erstmals Tumore im Dunkelfeld sichtbar gemacht werden, die im normalen Röntgenbild nicht sichtbar sind.

Die beiliegende Abbildung zeigt Bilder (Absorptionsbild, Phasenbild und Dunkelfeldbild) einer operativ entfernten Brust mit einem Karzinom, das im Dunkelfeld im oberen Drittel nahe der Bildmitte deutlich zu erkennen ist.

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