Inhaltsangaben zu den Vorträgen

der MNU-Herbsttagung am 11. Oktober 1996 an der Universität Karlsruhe (Physikflachbau)


Prof. Dr. F. Fiedler (Institut für Meteorologie und Klimaforschung )

Das Klima der Erde - Natürliche Schwankungen und menschliche Beeinflussung

Die energetischen und dynamischen Vorgänge innerhalb der Atmosphäre mit ihren Wechselwirkungen zum Ozean, zu den Land- und Eismassen sowie zur Biosphäre werden zum Klimasystem zusammengefaßt.Aufgrund weit auseinander liegender Reaktionszeiten für Energieumsetzungen und Energietransporte in den verschiedenen Teilbereichen des stark vernetzten Systems entstehen interne Fluktuationen des Klimazustands. Zusätzlich greift der Mensch heute massiv in das System ein, indem er die Zusammmensetzung der Luft (unter Änderung der Absorptionseigenschaften) und die physikalischen Oberflächenparameter der Erde (durch Abholzung tropischer Wälder, durch Verstädterung) ändert.

In dem Vortrag werden Langzeitmessungen zum Klima präsentiert und der Stand sowie Ergebnisse der Klimamodellierung vorgestellt. Die Ergebnisse werden kritisch bewertet. Den Abschluß bilden einige Beispiele der extrem weit auseinanderliegenden Meinungsäußerungen zu dem Problemkreis.


Prof. Dr. M. von Renteln ( Mathematisches Institut I )

Johann Bernoulli und das Brachystochronenproblem

Vor genau 300 Jahren stellte Johann Bernoulli in den Acta Eruditorum Lipsiae den führenden Mathematikern seiner Zeit ein mathematisches Problem, welches als 'Brachystochronenproblem' in die Geschichte einging. Dieses Problem war Ausgangspunkt eines neuen Zweigs der Mathematik: der Variationsrechnung. Anhand des Lebens und Werkes von Johann Bernoulli wird seine Bedeutung für die Mathematik des 18.Jahrhunderts aufgezeigt.


Prof. Dr. P. Klüfers (Institut für Anorganische Chemie )

Aktuelle anorganische Chemie mit Kohlenhydrat-Liganden

Die Kohlenhydrate sind hinsichtlich der verfügbaren Menge die "Rekordhalter" unter den nachwachsenden Rohstoffen: Das Polymer Cellulose ist der mengenmäßig bedeutendste biogene Rohstoff überhaupt, Rohrzucker nimmt diesen Platz unter den niedermolekularen Stoffen ein. Weitere wichtige Kohlenhydrate sind die Hexosen D-Glucose, D-Galactose und D-Mannose; auch D-Fructose, einige Pentosen und Zuckeralkohole wie D-Sorbit oder Xylit sind in großer Menge verfügbar. So alltäglich diese Verbindungen auch sind, so sind sie doch in der jüngsten Zeit als vielseitige Bausteine in unerwartet stabilen Metallkomplexen eingesetzt worden. Es werden aktuelle Aspekte der Supramolekularen Chemie (Metall-Alkoxid-Netzwerke aus wäßriger Lösung), der Bioanorganischen Chemie (Transport und Speicherung von Eisen) und der Polymerchemie (Cellulose-Metall-Ketten) vorgestellt.


Prof. Dr. N. Henze ( Institut für Mathematische Stochastik )

Altes und Neues zum Sammlerproblem

Beim klassischen Sammlerproblem sind n numerierte Plätze eines zunächst leeren Albums mit passenden Bildern zu besetzen, wobei Bilder in Packungen zu je m Stück gekauft werden können. Wir behandeln die natürlichen Fragen "Wieviele Packungen müssen gekauft werden, bis zum ersten Mal ein Bild doppelt vorhanden ist ? " und "Wieviele Packungen müssen gekauft werden, bis eine (zwei,drei,...) vollständige Serie(n) von Bildern vorhanden ist (sind) ? "


Prof. Dr. F. Herrmann (Abteilung Didaktik der Physik )

Der Platz der Sonne im Physikunterricht

In Anbetracht der Wichtigkeit der Sonne für die Existenz der Erde und die Existenz des Lebens auf der Erde sollte sie eines der wichtigsten Unterrichtsthemen überhaupt sein. Nach unseren Lehrbüchern geurteilt, sieht es aber so aus, als hätte die Physik zur Sonne nicht viel zu sagen.Dabei liegen doch viele physikalische Fragen sehr nahe: Was brennt in der Sonne eigentlich? Und für den, der weiß, daß eine Fusionsreaktion abläuft: Warum explodiert die Sonne nicht? Warum brennt sie so lange? Und vor allem, warum so stabil? Es wird dafür plädiert, die Sonne sehr viel stärker in den Unterricht einzubeziehen. Es werden Themen zur Sonnenphysik vorgeschlagen.


Prof. Dr. H. Taraschewski ( Zoologisches Institut - Ökologie )

Fuchsbandwurm, Zecken-Borreliose und Bade-Dermatitis:
wichtige Parasiten und Parasitosen des Menschen in Mitteleuropa

Anhand mehrerer Beispiele wird dokumentiert, daß Parasiten nach wie vor in ländlichen und städtischen Räumen vorkommen, wobei sich einige potentielle Humanparasiten zur Zeit noch weiter ausbreiten.


Prof. Dr. H.-H. Nagel (Institut für Algorithmen und Kognitive Systeme )

' Die Zunge preiset, was das Auge schaut ' - per Algorithmus ?
oder
Rechnergestützte natürlichsprachliche Beschreibung von Video-Bildfolgen

Ein Informatiker bildet die sprachliche Formulierung visueller Eindrücke durch den Menschen als ein Geflecht von Prozessen nach, die in den von einer Videokamera digitisierten Intensitätsverteilungen z.B. nach Abbildungen bewegter Objekte suchen, diese verfolgen und schließlich die resultierenden geometrischen Beschreibungen in zusammenhängende, natürlichsprachliche Aussagen transformieren. Erfahrungen mit einem solcherart implementierten Experimentalsystem sowie den dabei verwendeten Voraussetzungen führen u.a. auf die Frage, ob sich langfristig das Sprachverständnis ändern könnte, wenn die algorithmische Erzeugung begrifflicher Beschreibungen von sensorisch erfaßten Sachverhalten in das tägliche Leben Eingang fände.


Prof. Dr. P. Würfel (Institut für Angewandte Physik)

pn-Übergang und Solarzelle

Der Ladungstransport durch den pn-Übergang wird als chemische Reaktion von Elektronen und Löchern mit Phononen und Photonen dargestellt.Ströme in Sperrichtung beruhen auf überwiegender Absorption von Photonen und Phononen, Ströme in Durchlassrichtung auf überwiegender Emission. Strom-Spannungs-Kennlinien und Wirkungsgrade von Solarzellen werden berechnet und Massnahmen zur Verbesserung des Wirkungsgrades werden diskutiert.


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13.9.1996, Thomas Mühlbayer, Dessauer Str. 7, 76139 Karlsruhe