Inhalt des Dokuments
Schwerpunkt: Aktive Bewegung in der Statistischen Physik und in der Biologie
In der Physik entsteht Bewegung durch Einwirkung äußerer Kräfte. Lebewesen wie Fische, Vögel und Mikroorganismen haben jedoch einen internen Antriebsmechanismus, damit sie sich aktiv bewegen können. Das Seminar erläutert mit ausgewählten Beispielen, wie die Statistische Physik aktive Bewegung beschreibt und stellt Beispiele aus der Biologie vor.
Vortragstermine:
| Datum | Thema | Vortragender |
|---|---|---|
| 13.04.2011 | Einführung | |
| 20.04.2011 | Dynamics of Chemotactic Microorganisms | Ankush Sengupta |
| 27.04.2011 | Inertial Microfluidics | Christopher Prohm |
| 04.05.2011 | Massively parallel processing on graphics processing units | Christian Schmeltzer |
| 11.05.2011 | - | - |
| 18.05.2011 | Chlamydomonas Reinhardtii: from microscopic swimming to macroscopic rheology | Ruud Boesten |
| 25.05.2011 | - | - |
| 01.06.2011 | Brownsche Bewegung: Die Langevin Gleichung passiver Teilchen | Caspar Haverkamp |
| 08.06.2011 | Brownsche Bewegung: Von der Langevin Gleichung zur Fokker-Planck-Gleichung | Marc Hennes |
| 15.06.2011 | Von Vogel- und Fischschwärmen zur kollektiven Bewegung von Bakterien: Modellbildung | Linus Pithan |
| 22.06.2011 | In Schwärmen sind Fluktuationen gigantisch groß | Lewin Stein |
| 29.06.2011 | Colloidal dynamics induced by phasonic drifts | Justus Kromer |
| 06.07.2011 | Engineering of Chemical Complexity | |
| 13.07.2011 | Die Entstehung metachronaler Wellen durch hydrodynamische Wechselwirkungen | Franziska Kendelbacher |
Interessierte Studenten können durch aktive Teilnahme am Seminar einen Seminarschein erwerben und sich über mögliche Themen für Diplom- Master- oder Bachelorarbeiten informieren. Vorraussetzungen für den Scheinerwerb sind das Halten eines Vortrags und die Abgabe der Präsentation in Form einer pdf-Datei.
Mögliche Vortragsthemen:
- Brownsche Bewegung: Die Langevin Gleichung passiver Teilchen
- Brownsche Bewegung: Von der Langevin Gleichung zur Fokker-Planck-Gleichung
- Aktive Brownsche Teilchen: Polare Ordnung im Schwerefeld
- Von Vogel- und Fischschwärmen zur kollektiven Bewegung von Bakterien: Modellbildung
- In Schwärmen sind Fluktuationen gigantisch groß
- Aktive polare Flüssigkeiten: Kontinuumtheorie fuer das Cytoskelett
- Wie sich Bakterien bewegen: Elastische Theorie von Helizes
- Eigene Vorschläge
Eigene Vorschläge sind nach Absprache willkommen.
Literatur
- "Statistische Mechanik"
von F. Schwabl, Springer Verlag, insbesondere Kapitel 8 - "Advanced Synergetics"
von H. Haken, Springer Verlag - "The Fokker-Planck Equation. Methods of Solutions and Applications"
von H. Risken, Springer Verlag - Novel Type of Phase Transition in a System of Self-Driven Particles
von Vicsek, Czirok, Ben-Jacob, Cohen, Shochet, PRL 75, 1226–1229 (1995) - The Mechanics and Statistics of Active Matter von Sriram Ramaswamy
- Long-Lived Giant Number Fluctuations in a Swarming Granular Nematic
von V. Narayan, S. Ramaswamy and Narayanan Menon, Science 317, 105-108 (2007) - Collective motion and density fluctuations in bacterial colonies
von H.P. Zhang, A. Be'er, E.-L. Florin, and H.L. Swinney, PNAS 107, 13626-13630 (2010) - ....
- Active behavior of the Cytoskeleton
von F. Juelicher, K. Kruse, J. Prost, J.-F. Joanny, Physics Reports 449, 3-28 (2007) - Force-extension curves of bacterial flagella
von R. Vogel and H. Stark, Eur. Phys. J. E 33, 259–271 (2010)