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Institute
Portal = Bioökonomie
(2020)
Ein bisschen sperrig ist es schon, dieses Wort: Bioökonomie. Noch ist es vielleicht nicht in aller Munde, aber das könnte sich dieses Jahr ändern. Immerhin ist es das Thema des Wissenschaftsjahres 2020. Und selbst wenn „Bioökonomie“ dem einen oder anderen schwer über die Lippen geht – sie umgibt uns bereits. Das lässt sich auch an den zahlreichen Projekten erkennen, die sich an der Universität Potsdam mit der nachhaltigen Nutzung nachwachsender Ressourcen beschäftigen.
In dieser Ausgabe des Unimagazins Portal stellen wir Ihnen Menschen vor, die Bausteine erarbeiten für eine moderne, biobasierte Wirtschaft, die biologische Materialien, Pflanzen, Tiere und Mikroorganismen umweltschonend und effizient nutzt. Eine brandenburgische Initiative zum Beispiel bringt Landwirte und Lehrer, Vertreter aus Verwaltung, Einzelhandel oder Umweltorganisationen zur bioökonomischen Wende ins Gespräch. Eine Informatikerin und eine Agrarwissenschaftlerin erklären, was die Digitalisierung in der Landwirtschaft leisten kann, und wir erfahren, wie die Universität weiter Treibhausgase einsparen wird. Ernährungswissenschaftler kultivieren Algen und Salzpflanzen, um unseren Gaumen an veränderte (land-)wirtschaftliche Bedingungen zu gewöhnen. Ob schon Alexander von Humboldt die Welt durch die Bioökonomie- Brille gesehen hat? Wie entwickeln Chemiker abbaubare Polymere? Und wie können Heilpflanzen Tropenkrankheiten bekämpfen? All dies in unserer Titelgeschichte.
Wie immer haben wir uns auch auf dem Campus umgesehen und und dabei interessante Geschichten aufgespürt. Wie studiert es sich eigentlich mit Mitte 60 – und wie ist es, als Schüler Uni-Luft zu schnuppern? Sie erfahren, wer außer Studierenden und Beschäftigten noch in den Hallen des Hochschulsports boxt und warum es so wichtig ist, sich für die Belange ausländischer Studierender einzusetzen. Botaniker zeigen uns die Flora Sansibars und zwei junge Gärtner nehmen uns mit in die Potsdamer Pflanzenwelt; wir erfahren, warum botanisches Wissen gar nicht altmodisch ist und Ernten auch Studierenden Spaß macht. Ein Spitzensportler mit Aussichten auf Olympia erklärt, warum fünf Sportarten besser sind als eine. Wir haben uns über die Gender Studies informiert und über neue Lernroboter an Schulen. Lesen Sie, wie die Universitätsschule aussehen kann und ob der Amerikanische Traum wahr geworden ist! Ob Vitamin C in der Krebstherapie eingesetzt werden könnte, warum sich ein Besuch in deutschen Geoparks lohnt und wie sich Rechtsextremismus in Deutschland entwickelt – wir haben uns schlau gemacht. 15 unverblümte Fragen hat uns ein Ernährungswissenschaftler beantwortet. Und wir wollten noch mehr wissen: Wie das Wetter eigentlich bei Shakespeare ist, warum das Lehramt der tollste Beruf der Welt ist, wie die Potsdamer Konferenz die Welt veränderte und welche optischen Schätze sich im Fotoarchiv der Uni Potsdam verbergen. Zuletzt erfreuen Sie sich doch an einigen verbalen Schätzen, die hier und da an der Universität gehoben werden.
Portal Wissen = Energie
(2020)
Energie hat etwas. Natürlich – so die nüchterne Definition in jedem Schülerlexikon – „die Fähigkeit, mechanische Arbeit zu verrichten, Wärme abzugeben oder Licht auszustrahlen“. Auf diese Weise begleitet sie uns, oft unerkannt, den lieben langen Tag: Aus dem Bett wuchten, die Heizung aufdrehen, das Licht anmachen, heiß duschen, anziehen, Kaffee kochen, frühstücken – noch bevor wir das Haus verlassen, haben wir reichlich Energie freigesetzt, umgewandelt, zugeführt und getankt. Und dabei haben wir noch nicht einmal selbst gearbeitet, jedenfalls im herkömmlichen Sinn.
Aber Energie ist nicht nur eine physikalische Größe, die aufgrund ihrer Allgegenwart in jeder naturwissenschaftlichen Disziplin – wie Biologie und Chemie, aber auch so ziemlich alle technischen Felder – eine zentrale Rolle spielt. Vielmehr ist sie ebenso nicht wegzudenken, wenn es darum geht, wie wir unsere Welt und unser Wirken in ihr verstehen und beschreiben. Und zwar nicht erst seit heute. Eine Kostprobe gefällig? Der griechische Philosoph Aristoteles war der Erste, der von enérgeia sprach, für ihn eher unphysikalisch eine lebendige „Wirklichkeit und Wirksamkeit“ – das, was das Mögliche real werden lässt. Rund 2100 Jahre später erklärte sie der ungekrönte König der deutschen Literatur Johann Wolfgang von Goethe zum humanistischen Wesenskern: „Was können wir denn unser Eigenes nennen als die Energie, die Kraft, das Wollen!“ Und für seinen Zeitgenossen Wilhelm von Humboldt war „Energie die erste und einzige Tugend des Menschen“. Auch wenn die Physik mit ihrem Aufstieg zur Leitwissenschaft im 19. Jahrhundert auch den Energiebegriff zu dominieren begann, blieb dieser doch in vielen Gebieten zu Hause.
Grund genug für uns, einmal zu schauen, wo es an der Universität Potsdam energetisch zugeht. Wir wurden in verschiedensten Disziplinen fündig: Während die iranische Physikerin Safa Shoaee erforscht, wie sich mit organischen Materialien die Solarzellen der Zukunft herstellen lassen, nimmt der schwedische Umweltwissenschaftler Johan Lilliestam die verschiedenen Dimensionen der Energiewende in den Fokus, um zu klären, wovon ihr Gelingen abhängt. Die Slavistin Susanne Strätling wiederum lässt auf der Suche nach einer komplexen Begriffsgeschichte sämtliche Disziplingrenzen hinter sich und versucht zu ergründen, warum die Energie uns heute mehr denn je elektrisiert. Und dem Physiker Markus Gühr gelingt es, mithilfe von ultrakurzen Lichtblitzen zu untersuchen, wie sich Moleküle unter Lichteinfluss verändern und dabei Energie umwandeln.
Freilich haben wir genug Energie, um neben dem Titelthema auch Einblicke in die Vielfalt der Forschung an der Universität Potsdam zusammenzutragen. So erklärt ein Kognitionswissenschaftler, warum unser Hirn Musik und Sprache gleichermaßen nach ihrem Rhythmus verarbeitet, und ein Materialforscher zeigt, wie Bakterien künftig unter richtiger Anleitung biologisch abbaubares Plastik produzieren. Sozialwissenschaftler untersuchen, ob es der Bundeswehr gelingt, echte Gleichstellung für wirklich alle zu schaffen, während Umweltwissenschaftler eine Methode entwickeln, bei der sich mithilfe von Teilchen aus dem All die Bodenfeuchte messen lässt. Ein Psychologe erforscht den Zusammenhang zwischen Emotionen und Gedächtnis und Bildungswissenschaftler bringen eine Studie zu Hate Speech in Schulen auf den Weg. Außerdem stellen wir mit einer Paläoklimatologin und einer Astrophysikerin zwei der insgesamt zwölf Forschenden des neuen Postdoc-Programms der Universität Potsdam vor. Gin ohne Akohol, Sprachforschung mit Ultraschall, Drohnen im Einsatz der Wissenschaft, Rechtswissenschaft im Dienste der Menschenrechte und vieles mehr finden sich in dieser Ausgabe. Wir haben keine Energien gescheut!
Portal Wissen = Cosmos
(2018)
Speaking of the cosmos means speaking about nothing less than everything, about the entirety of space filled with matter and energy. We only see a tiny fraction of it from Earth: planets like Venus or stars like the Sun. There are at least 100 billion stars in our home galaxy alone. Bound by gravity, these luminescent celestial bodies of very hot gas form a system visible from Earth as a whitish ribbon, which we call the Milky Way. The observable cosmos contains at least 100 billion such galaxies with stars, cosmic dust, gas, and probably dark matter as well. The universe is 13.8 billion years old; crossing it once would probably take 78 billion light-years.
Given these dimensions, it is hardly surprising that for us humans, the mystery of the properties of the cosmos is connected with questions of being. Where do we come from? Where are we going? Are we alone in the universe? Such questions are in the wheelhouse of astrophysicists, who explore the vastness of the cosmos through physical means, even though they, of course, deal with physical laws, mathematical formulas, and complicated measuring methods. In this issue of Portal Wissen, we talked with astrophysicists at the University of Potsdam about their research and everyday work.
Lutz Wisotzki showed us a 3D spectrograph, which he has developed in collaboration with colleagues from the Leibniz Institute for Astrophysics (AIP) and six other European institutes. This technical masterpiece enables scientists to look deeply into space and to “journey” through time to galaxies shortly after the Big Bang. Philipp Richter introduced us to the astrophysics research initiative and demonstrated how the University of Potsdam is working together with the AIP, the Albert Einstein Institute (AEI) and the Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY) to train junior researchers. The newly appointed Professor of Stellar Astrophysics, Stephan Geier, presented us with stars so close together to each other that they appear to be one to the naked eye. The physicist, who is also a historian, researches their turbulent relationships.
We have not confined ourselves to cosmic themes, though, but also questioned rather earthly matters such as modern consumption. We have thought about potential love relationships with robots and testimonials in literature and art. We learned why the rainforest in Central Africa disappeared 2,600 years ago, how to produce knee prostheses on a production line, and how animals in the field benefit from big data.
But back to the cosmos. The writing of late astrophysicist Stephen Hawking fundamentally shaped our concepts and knowledge of the universe. And that is because he was both an important physicist and a literary genius. Hardly anyone has been able to capture difficult facts in such a clear, understandable, and beautiful language. With this exemplary understanding of science in mind, we hope to offer you a stimulating read.
The Editors
Portal = Klima im Wandel
(2016)
Portal Wissen = Daten
(2019)
Datenassimilation? Halt! Keine Angst, treten Sie näher! Kein Zungenbrecher, keine Raketenwissenschaft. Oder doch? Wir werden sehen. Fakt ist: Datenassimilation gibt es eigentlich schon lange und (fast) überall. Doch erst im Zeitalter der Supercomputer nimmt sie Ausmaße an, die Staunen hervorruft.
Daten, kennt jeder. Assimilation jedoch ist ein schwieriger Begriff für etwas, das rings um uns die ganze Zeit stattfindet: Anpassung. Vor allem die Natur führt uns seit Millionen von Jahren vor, wie das geht mit der evolutionären Anpassung. Vom Einzeller zum Primaten, von der Alge zum Mammutbaum, vom Dino … Wer sich nicht anpassen kann, passt schnell nicht mehr ins Bild.
Und natürlich haben auch wir gelernt, uns in neuen Situationen zu orientieren und entsprechend zu handeln. Wenn wir über die Straße wollen, haben wir dafür einen Plan: an den Bordstein treten, nach links und rechts schauen und erst gehen, sobald kein Auto mehr kommt. Machen wir all dies und passen unseren Plan an den Verkehr an, den wir sehen, kommen wir nicht nur heil drüben an, sondern haben auch noch erfolgreich Datenassimilation betrieben.
Freilich klingt das anders, wenn Wissenschaftler zu erklären versuchen, wie ihnen Datenassimilation hilft. Meteorologen zum Beispiel arbeiten schon seit Jahren mit ihr. Der Deutsche Wetterdienst schreibt: „In der Numerischen Wettervorhersage versteht man unter Datenassimilation die Angleichung eines Modelllaufes an die wirkliche Entwicklung der Atmosphäre, wie sie durch die vorhandenen Beobachtungen beschrieben wird.“ Gemeint ist, dass eine Wettervorhersage nur dann genau ist, wenn das Modell, mit dem man sie berechnet, immer wieder mit neuen Messdaten aktualisiert, also assimiliert, wird.
Seit 2017 gibt es an der Universität Potsdam einen ganzen Sonderforschungsbereich, den SFB 1294, der sich mit den mathematischen Grundlagen der Datenassimilation beschäftigt. Für Portal Wissen haben wir die beiden Mathematiker und Sprecher des SFB, Prof. Sebastian Reich und Prof. Wilhelm Huisinga, gefragt, wie Datenassimilation eigentlich genau funktioniert – und in welchen Forschungsgebieten man sie künftig noch gewinnbringend einsetzen kann. Zwei Beispiele dafür haben wir uns im SFB gleich selbst angeschaut: die Analyse von Blickbewegungen und die Erforschung des Weltraumwetters.
Daneben ist die aktuelle Ausgabe des Magazins voller Forschungsprojekte, die auf verschiedenste Weise um Daten kreisen. So wirft der Atmosphärenphysiker Markus Rex einen Blick voraus auf die spektakuläre MOSAiC-Expedition, bei der der deutsche Forschungseisbrecher „Polarstern“ ab September 2019 ein Jahr lang eingefroren durch das Nordpolarmeer driften und dabei zahlreiche Daten rund um Eis, Ozean, Bio- und Atmosphäre sammeln wird. Wir haben ein Forschungskolleg besucht, dessen Doktoranden die Datensammelwut unserer neuen technologischen Alltagsbegleiter kritisch unter die Lupe nehmen. Im Projekt „TraceAge“ wollen Ernährungswissenschaftler mithilfe der Daten von Tausenden Probanden einer Langzeitstudie mehr über die Funktion von Spurenelementen in unserem Körper herausfinden. Informatiker haben eine Methode entwickelt, mit der aus der Datenflut des WWW relevante Informationen gefiltert werden, sodass Blinde leichter im Internet surfen können. Ein Biologe untersucht anhand von über Jahrzehnte hinweg erhobenen Daten, wie sich die brandenburgischen Wälder verändern. Und eine Geoforscherin arbeitet daran, aus unscheinbar wirkenden seismischen Daten ein Frühwarnsystem für Vulkanausbrüche zu entwickeln.
Außerdem haben wir uns das neue Schülerlabor der Chemiedidaktik zeigen lassen, einen Juniorprofessor für vergleichende Literaturwissenschaft nach seiner Lust am Ungewissen befragt und mit einer Verwaltungswissenschaftlerin über die Möglichkeiten der digitalen Verwaltung gesprochen. Es geht nicht zuletzt um den märkischen Eulenspiegel, personalisierte Kosmetik und die Frage, wie man Kinder für Sport und Bewegung begeistern kann. Wir wünschen Ihnen viel Vergnügen beim Lesen – und wenn Sie uns Erfahrungsdaten ihrer Lektüre zukommen lassen, werden wir unser nächstes Heft damit assimilieren. Versprochen!
Die Redaktion
Portal Wissen = Kosmos
(2018)
Sprechen wir vom Universum, vom Weltall oder vom Kosmos, geht es um nichts Geringeres als um Alles. Um den gesamten mit Materie und Energie angefüllten Raum. Von der Erde aus sehen wir nur einen winzigen Bruchteil davon: Planeten wie die Venus oder Sterne wie die Sonne. Allein in unserer Heimatgalaxie gibt es mindestens 100 Milliarden Sterne. Durch Schwerkraft verbunden bilden diese selbstleuchtenden Himmelskörper aus sehr heißem Gas ein System, das von der Erde aus als weißliches Band zu sehen ist und das wir Milchstraße nennen. Im beobachtbaren Kosmos gibt es wiederum mindestens 100 Milliarden solcher Galaxien, in denen sich Sterne, kosmischer Staub, Gas und wohl auch Dunkle Materie ansammeln. 13,8 Milliarden Jahre ist das Universum alt, und um es einmal zu durchqueren, bräuchten wir vermutlich 78 Milliarden Lichtjahre.
Angesichts dieser Dimensionen verwundert es kaum, dass für uns Menschen das Rätsel um die Beschaffenheit des Kosmos mit den Fragen des Seins verbunden ist. Woher kommen wir? Wohin gehen wir? Sind wir allein auf der Welt? Für Astrophysiker, die die Weiten des Kosmos mit physikalischen Mitteln erkunden, sind solche Fragen ihr täglich Brot. Auch wenn sie sich natürlich vor allem mit physikalischen Gesetzen, mathematischen Formeln und komplizierten Messmethoden befassen. Über ihre Forschung und ihren Arbeitsalltag haben wir für diese Ausgabe der Portal Wissen mit Astrophysikern der Universität Potsdam gesprochen.
So hat uns Lutz Wisotzki einen 3D-Spektrografen vorgestellt, den er mit Kollegen des Leibniz-Instituts für Astrophysik (AIP) und sechs weiteren europäischen Instituten entwickelt hat. Diese technische Meisterleistung erlaubt den ganz tiefen Blick ins All und eine Zeitreise zu Galaxien kurz nach dem Urknall. Philipp Richter hat uns die Forschungsinitiative Astrophysik nähergebracht und aufgezeigt, wie die Universität Potsdam mit dem AIP, dem Albert-Einstein-Institut und dem Deutschen Elektronen- Synchrotron zusammenarbeitet und Nachwuchsforscher ausbildet. Der neue Uni-Professor für Stellare Astrophysik, Stephan Geier, hat uns Sterne vorgestellt, die so dicht stehen, dass sie für das bloße Auge als ein Stern erscheinen. Ihre turbulente Partnerschaft erforscht der Physiker, der ganz nebenbei auch Historiker ist.
Auch wir haben uns nicht auf kosmische Themen beschränkt, sondern ebenso ganz irdische Dinge hinterfragt, wie etwa den modernen Konsum. Wir haben über mögliche Liebesbeziehungen mit Robotern nachgedacht und über die Zeugenschaft von Literatur und Kunst. Wir ließen uns erklären, wie motiviert Schülerinnen und Schüler sind, warum die Macht großer Konzerne weiter wächst und weshalb manche Mäuse mutig und andere schüchtern sind. Mit Soziologen haben wir über polnische Pflegekräfte in Deutschland gesprochen, mit einem Gründer über den Schritt in die Selbstständigkeit und mit einer Medienwissenschaftlerin über Fairness in der Pornobranche. Wir haben erfahren, weshalb der Regenwald in Zentralafrika vor 2.600 Jahren verschwand, warum der Chemieunterricht nicht ohne Experimente auskommt und wie man Knieprothesen am Fließband produziert. Wissenschaftler berichteten uns, wie digital die Bürgerämter heute tatsächlich arbeiten, wie brandenburgische Kurfürstinnen korrespondierten und wie Big Data den Tieren auf dem Acker nützt.
Zurück zum Kosmos. Der jüngst verstorbene Astrophysiker Stephen Hawking prägte unsere Vorstellung und unser Wissen über das Universum mit seinen Büchern fundamental. Und zwar auch deshalb, weil er nicht nur ein bedeutender Physiker, sondern auch ein literarisches Genie war. Kaum einer konnte schwierige Sachverhalte in einer so anschaulichen, verständlichen und schönen Sprache festhalten wie Hawking. Mit diesem vorbildlichen Wissenschaftsverständnis vor Augen, hoffen wir, den Leserinnen und Lesern dieses Heftes eine anregende Lektüre zu bieten.
Die Redaktion
Portal Wissen = Point
(2016)
A point is more than meets the eye. In geometry, a point is an object with zero dimensions – it is there but takes up little space. You may assume that something so small is easily overlooked. A closer look reveals that points are everywhere and play a significant role in many areas. In physics, for example, a mass point is the highest possible idealization of a body, which is the theoretical notion that the entire mass of a body is concentrated in a point, its “center of mass”.
Points are at the beginning (starting points), at intersections (pivot points), and at the end (final points). A point symbolizes great precision. There is a reason we “get to the point”. In writing, a point abbreviates, structures, and finalizes what is said. Physicians puncture, and athletes collect points on playing fields, courses, and on tables.
It’s no wonder that researchers are “surrounded” by points and work with them every day: Points bring order to chaos, structure the unexplained, and name the nameless. A point is often the beginning, an entry to worlds, findings, or problems.
Points are for everyone, though. German mathematician Oskar Perron wrote, “A point is exactly what the intelligent yet innocent, uncorrupted reader imagines it to be.” We want to follow up on this quotation: The latest edition of Portal Wissen offers exciting starting points, analyzes points of view, and gets right to the point.
We follow a physicist to the sun – the center point of our solar system – to ponder the origin of solar eruptions. We talked to a marketing professor about turning contentious points into successful deals during negotiation. Business information experts present leverage points that prepare both humans and machines for factories in the age of Industry 4.0. Enthusiastic entrepreneurs show us how their research became the starting point of a successful business idea – and also make the world a bit better. Geoscientists explain why the weather phenomenon El Niño causes – wet and dry – flashpoints. Just to name a few of many points …
We hope our magazine scores points with you and wish you an inspiring read!
The Editorial
Portal Wissen = Punkt
(2016)
Ein Punkt hat es in sich, auch wenn man es ihm nicht unbedingt ansieht. Immerhin gilt er in der Geometrie als Objekt ohne Ausdehnung – etwas, das da ist, aber sich nicht „breit macht“. Man sollte annehmen, was so klein ist, wird leicht übersehen. Aber Punkte sind, wenn man genauer hinschaut, nicht nur überall zu finden, sondern auch präsent und spielen gewichtige Rollen. In der Physik etwa ist ein Massepunkt die höchstmögliche Idealisierung eines realen Körpers: Er beschreibt die – theoretische – Vorstellung, die gesamte Masse des Körpers wäre in einem Punkt, seinem Schwerpunkt, vereinigt. Punkte finden sich am Anfang (Ausgangspunkt), an den Übergängen (Dreh- und Angelpunkt) und am Ende (Schlusspunkt). Ein Punkt ist das Symbol größter Präzision, nicht umsonst kommt man sprichwörtlich „auf den Punkt“. Als Bestandteil unserer Schrift kürzt er ab, gliedert und bringt Gesagtes zu Ende. Sogar Musiker und Mediziner punktieren. Und Sportler aller Arten sammeln Punkte auf Plätzen, Bahnen und in Tabellen.
Kein Wunder, dass gerade Wissenschaftler von Punkten „umgeben“ sind und täglich mit ihnen arbeiten: Sie bringen Ordnung ins Chaos, strukturieren das Unerklärte, benennen das Namenlose. Allzu oft macht ein Punkt den Anfang, von dem aus sich Zugänge eröffnen, zu Welten, Erkenntnissen oder Problemen.
Aber Punkte sind für alle da! Der deutsche Mathematiker Oskar Perron schrieb: „Ein Punkt ist genau das, was der intelligente, aber harmlose, unverbildete Leser sich darunter vorstellt.“ So wollen wir es halten: Das vorliegende Heft will spannende Anknüpfungspunkte bieten, Standpunkte analysieren und punktgenau erklären.
So folgen wir etwa einem Physiker zur Sonne, in den Mittelpunkt unseres Sonnensystems, um zu ergründen, wie Sonneneruptionen entstehen. Mit einem Juristen diskutierten wir über Streitpunkte zwischen Recht und Religion, während Religionswissenschaftler in einem Reisetagebuch von einzigartigen Berührungspunkten mit der (Wissenschafts-)Kultur im Iran berichten. Kognitionsund Literaturwissenschaftler eröffnen gemeinsam besondere Blickpunkte – nämlich, wie wir Comics lesen und verstehen – und Wirtschaftsinformatiker zeigen Ansatzpunkte, mit denen sie Mensch und Maschine gemeinsam fit machen für Fabriken im Zeitalter von Industrie 4.0. Bildungswissenschaftler wiederum erläutern ihr Konzept dafür, wie das kreative Potenzial von Künstlern zum Ausgangspunkt werden kann, um Schülern einen individuellen Zugang zu Kunst zu ermöglichen. Psychologen offenbaren, warum die Farbe Rot uns zu Anziehungspunkten macht, während Geowissenschaftler erklären, warum ein Klimaphänomen namens El Niño weltweit – nasse und trockene – Brennpunkte verursacht. Und das sind nur einige Punkte von vielen …
Mit all dem hoffen wir natürlich, auch bei Ihnen zu punkten. Wir wünschen Ihnen eine anregende Lektüre! Punkt. Aus. Ende. Nein, Anfang!
Die Redaktion