STUDIUM GENERALE: MAINZER UNIVERSITÄTSGESPRÄCHE
"Welt ohne Stillstand – Bewegung als Prinzip"
Priv.-Doz. Dr. Dietrich Einzel
(Walther-Meißner-Institut für Tieftemperaturforschung, Bayerische Akademie der Wissenschaften, Garching)
Von Newton bis Schrödinger: Bewegung in der Physik
Mittwoch, 30. Nov. 2011, 18:15 Uhr, Hörsaal N 1 (Muschel)
Der Vortrag widmet sich der Diskussion einer Auswahl von Bewegungsvorgängen, die sich auf astronomischen wie terrestrischen Längen- und Zeitskalen abspielen. Hierzu gehören periodische, Relaxations- und Sättigungs-Vorgänge in verschiedenen Bereichen der klassischen Physik, d.h. im Gültigkeitsbereich der Newtonschen Gesetze. Die Geschwindigkeitsrelaxation bei einem Fallschirmsprung wird zum Beispiel kontrastiert mit der Relaxation der elektronischen Stromdichte, die zum Drude- (oder Ohm-) Gesetz für den spezifischen elektrischen Widerstand ρ führt. In Analogie zur Bewegung einer Elektronenflüssigkeit wird die (Hydro-)Dynamik einer zähen elektrisch neutralen klassischen Flüssigkeit mit der Viskosität η betrachtet (das sog. Hagen-Poiseuille-Gesetz). Verschwinden die Transportparameter ρ und η, so spricht man von Supraleitung (ρ=0) und Suprafluidität (η=0). Eines dieser faszinierenden Phänomene, nämlich die Supraleitung, ist vor genau 100 Jahren von Heike Kamerlingh Onnes in Leiden entdeckt worden. Die Voraussetzungen für das Auftreten von Supraleitung und Suprafluidität werden diskutiert und es wird der Versuch unternommen zu erklären, wie Bewegungsvorgänge supraleitender und superfluider Kondensate ausschauen, welche durch eine sogenannte makroskopische Wellenfunktion beschrieben werden können, die der Schrödingerschen Wellengleichung gehorcht. Die so erhaltenen Bewegungsgesetze der sog. Quanten-Hydrodynamik sind dissipationsfrei, einfach zu verstehen und erlauben deshalb einen didaktischen Zugang zur Schrödingerschen Beschreibung makroskopischer Quantenphänomene.
Dietrich Einzel studierte in Frankfurt/Main und Hamburg Physik und Mathematik und promovierte 1980 an der TU München. Nach diversen Auslandsaufenthalten wurde er 1984 fester wissenschaftlicher Mitarbeiter am Walther-Meißner-Institut in Garching, wo er sich mit der Theorie der Supraleitung und der Quantenflüssigkeiten beschäftigt. Seit seiner Habilitation 1996 ist er Privatdozent an der TU München. Seit 2001 gehört er zum Sprecherkollegium der Bayerischen Akademie der Wissenschaften.
Nächster Vortrag in dieser Reihe:
PD Dr. Thomas Zack (AG Krustendynamik, Institut für Geowissenschaften, JGU Mainz)
Die Entdeckung der Langsamkeit: Geologische Prozesse in der Perspektive des Menschen
Mittwoch, 7. Dezember 2011, 18:15 Uhr, Hörsaal N 1 (Muschel)