Wissenschaftliche Mitglieder

Professoren
Dr. Joachim Bartels; Dr. Detlev Buchholz; Dr. Klaus Fredenhagen; Dr. Gustav Kramer; Dr. Gerhard Mack; Dr. Hermann Nicolai

Hochschulassistenten/Assistenten/wiss. Mitarbeiter
Dr. Karl-Henning Rehren; Dr. Volker Schomerus; Dr. Anton van de Ven

Allgemeiner Überblick

Innerhalb der allgemeinen Thematik der Forschung des Instituts (s. Forschungsschwerpunkt) liegt die Wahl des spezifischen Problems, das der einzelne Wissenschaftler bearbeiten möchte, in seiner Eigenverantwortung. Es ergibt sich dabei häufig und zwanglos, daß sich 2-3 Wissenschaftler zur Bearbeitung eines Problems zu einer Gruppe zusammenschließen. Die Zusammensetzung solcher Gruppen wechselt und ist nicht durch zentrale Lenkung bestimmt. Häufige Zusammenarbeit mit Kollegen anderer Universitäten, DESY und CERN.

Forschungsschwerpunkte

Gegenstand der Forschung sind die Grundlagen unseres Verständnisses der Naturvorgänge, insbesondere die theoretische Beschreibung der Physik der Elementarteilchen mit Hilfe der relativistischen Quantentheorie. Die Forschung läßt sich in fünf Schwerpunkte gliedern, welche sich jedoch überlappen und gegenseitig befruchten.

• Entwicklung neuer analytischer Grundlagen und numerischer Methoden, die geeignet sind zur Herleitung experimentell überpruefbarer Folgerungen aus quantentheoretischen Modellen. Dabei werden oft Werkzeuge der mathematischen Physik kombiniert mit der Rechenleistung moderner Supercomputer. Ein wichtiges Werkzeug ist hier die Mehrskalenanalyse.
• Phänomenologische Anwendungen. In enger Zusammenarbeit mit den Experimenten bei DESY wird versucht, Versuchsergebnisse zu interpretieren, in den Rahmen der bestehenden theoretischen Vorstellungen einzuordnen und Experimente anzuregen, die für die Entwicklung der Theorie besonders wertvoll erscheinen.
• Vereinheitlichte Theorien der fundamentalen Wechselwirkungen, d.h. Ansätze zu einer einheitlichen Beschreibung der Naturkräfte einschließlich der Gravitation.
• Grundlagen der Quantenfeldtheorie, insbesondere strukturelle Aspekte. Hierbei spielen allgemeine Prinzipien wie Kausalität und Eichinvarianz eine wichtige Rolle.
• Komplexe Systeme. Durch Verallgemeinerung der Mehrskalenanalyse von Gitterfeldtheorien wird eine allgemeine Theorie komplexer adaptiver Systeme gewonnen.

Kongreßorganisation

G. Mack, NATO ASI "Quantum Fields and Quantum Space Time", Cargese 22.07.-03.08.1996
G. Mack, "Multiscale Phenomena, Modelling and Computation", Eilat/Israel 02.-07.03.1997, mit A. Brandt, S. Solomon

Wissenschaftliche Zusammenarbeit

Es wurden im Berichtszeitraum gemeinsame Projekte mit Wissenschaftlern an den folgenden Institutionen durchgeführt:

• Belgien: Univ. Mans
• Chile: Univ. de Santiago de Chile
• Deutschland: Es besteht eine enge Zusammenarbeit mit den Kollegen des DESY als auch mit dem Mathematischen Seminar der Universität Hamburg, des weiteren mit der FU Berlin, Univ. Bonn, Univ. Kaiserslautern, Univ. Kiel, Univ. Mainz, MPI München, Univ. Würzburg
• England: King's College, Rutherford Lab., Oxford, Univ. Durham, Univ. Swansea
• Frankreich: CNRS, ENS, Lyon, IHES, Bures-sur-Yvetter, Univ. Paris VI, Lab. de Phys. Theor. Ecole Normale Superieure, Paris
• Indien: Utkal Univ, Bhubaneswar
• Israel: Weizmann Institute, rehovot, Hebrew Univ., Jerusalem
• Italien: INFN, Univ. di Roma "La Sapienza", "Tor Vergata"
• Japan: Inst. of Physics, Univ. of Tokyo
• Kanada: Univ. of Montreal
• Niederlande: Rijksuniversiteit Utrecht
• Russland: St. Petersburg Nucl. Phys. Inst., Gatchina
• Schweden: Univ. Uppsala
• Spanien: CSIC, Madrid
• USA: Harvard Univ., Cambridge, Ohio State Univ., Columbus, New York Univ., New York, Northwestern Univ. Evanston, Univ. of California, Berkeley, Univ. of Florida, Tallahassee, Univ. of Wisconsin, Milwaukee
• International: CERN, Genf, Univ. Genf

Anwendung in der Praxis

Das Institut betreibt Grundlagenforschung, die für eine praktische Anwendung in naher Zukunft nicht ersichtlich ist, abgesehen von ihrer Bedeutung für die Planung zukünftiger experimenteller Einrichtungen bei DESY in Hamburg. Eine Ausnahme bildet die Arbeit an universellen Problemlösungsstrategien für Supercomputer, von der auch kommerzielle Anwender profitieren könnten.

Ausstattungsmängel

Das Institut profitiert viel von seiner Unterbringung auf dem Gelände von DESY. Dies ermöglicht den täglichen Kontakt mit den dort arbeitenden Wissenschaftlern und die Mitbenutzung von Einrichtungen bei DESY. Die bisher unzureichende finanzielle Austattung des Institutes hat sich mit der Bewilligung eines Graduiertenkollegs "Theoretische Elementarteilchenphysik" durch die DFG verbessert. Seit 1. Oktober 1990 werden im Rahmen dieses Kollegs neun bis elf Doktoranden und ein Postdoktorand gefördert. Das Graduiertenkolleg "Theoretische Elementarteilchenphysik" wurde bis zum 30.09.1999 verlängert. Ferner stehen dem Institut nun im größerem Umfang als vorher Mittel für Gastwissenschaftler und Kollegiaten zur Verfügung. Allerdings wird das Sekretariat (1 Sekretärin) nun noch zusätzlich mit der Verwaltung der Mittel für das Graduiertenkolleg belastet. Durch die Bewilligung von Mitteln für studentische Hilfskräfte könnte mit geringem Aufwand die Effizienz der Arbeit am Institut gesteigert werden.
Bemängelt werden muß auch die unzureichende Büroaustattung, die teilweise 35 Jahre alt ist und der viel zu geringe Etat für Reisemittel und Bibliothek. Außerdem sind leistungsstarke Workstations mit entsprechender Software nicht vorhanden.
Das Institut ist durch Wegberufungen und Stellenstreichungen in seinem Bestand bedroht. In den letzten Jahren ergingen vier Rufe an Professoren des Institut.

Drittmittel 1996

Fördereinrichtung	Betrag
BMFT	114.000
DFG (Graduiertenkolleg)	308.400
DFG	412.100
Gesamtförderung	834.500

Forschungsprojekte