Die Vorlesung "Naturwissenschaftliche Modelltheorien und multiskalige dynamische Systeme" richtet sich MasterstudentenInnen der folgenden Studiengänge:

• Mathematik
• Wirtschaftsmathematik
• Mathematische Biometrie
• CSE

und hat einen Umfang von 4+2 SWS, also 9 LP.

Ab 20.01. finden die Projektpräsentationen statt.

• 14.01.: Die Termine sind nun aktualisiert.
• 01.10.: Homepage ist online.

Bitte melden Sie sich per Mail beim Übungsleiter für die Vorlesung an.

Die Vorlesung "Naturwissenschaftliche Modelltheorien und multiskalige dynamische Systeme" behandelt folgende Themen:

• Wissenschaftshistorischer Überblick: Entwicklung der modernen Naturwissenschaft
• Raumzeit-Konzepte: Von Aristoteles via Gallilei zu Einsteins Relativitätstheorie
• Mechanik im Mikrokosmos: Von Newton zur Quantentheorie
• Statistische Mechanik/Thermodynamik: Von Boltzmann zu Multiskalenmodellen und chemischer Reaktionskinetik
• Multiskalige dynamische Systeme

Die Vorlesung wird gemäß einem alternativdidaktischen Lehrkonzepts (inverted model) gestaltet. D.h. der formal-inhaltliche Anteil des Lehrstoffs wird von den Studenten anhand von Quellen weitgehend eigenständig vorbereitet, in der Vorlesung werden interaktiv Diskussionen geführt und der Lehrstoff im Dialog Studenten/Dozent aufgearbeitet.

Folgende Zitate passen gut zum Programm:

Galileo Galilei in "Il Saggiatore" (1623): „Die Philosophie ist geschrieben in jenem großen Buche, das immer vor unseren Augen liegt; aber wir können es nicht verstehen, wenn wir nicht zuerst die Sprache und die Zeichen lernen, in denen es geschrieben ist. Diese Sprache ist Mathematik, und die Zeichen sind Dreiecke, Kreise und andere geometrische Figuren, ohne die es dem Menschen unmöglich ist, ein einziges Wort davon zu verstehen; ohne diese irrt man in einem dunklen Labyrinth herum.“

Immanuel Kant in "Metaphysische Anfangsgründe der Naturwissenschaften" (1786): "Die Vernunft muß mit ihren Prinzipien, nach denen allein übereinkommende Erscheinungen für Gesetze gelten können, in einer Hand, und mit dem Experiment, das sie nach jenen ausdachte, in der anderen, an die Natur gehen, zwar um von ihr belehrt zu werden, aber nicht in der Qualität eines Schülers, der sich alles vorsagen läßt, was der Lehrer will, sondern eines bestallten Richters, der die Zeugen nötigt, auf die Fragen zu antworten, die er ihnen vorlegt."

Mehr Informationen vom Vorlesungsbetrieb gibt es in der ersten Vorlesung am 14.10.2015.

Wichtige Termine:

• 14.10.2015: Erste Vorlesung.
• 20.01/27.01./28.01.: Vorstellung des Projekts: Statistische Thermodynamik
• 03.02/04.02./10.02.: Vorstellung des Projekts: Multiskalige dynamische Systeme und Modellreduktion
• 29.02.: Deadline für die Ausarbeitung der Projekte

Neben der Möglichkeit, Fragen direkt an die betreffenden Personen zu richten, gibt es noch folgende Möglichkeiten zum Informationsaustausch:

• Sprechstunden (eventuell Termine ausmachen)
• Fragen per E-Mail mit dem Betreff [NMDS]: Betreff

Folgende Literatur ist zu empfehlen:

• Roger Penrose: The Road to Reality
• Theodore Frankel: The Geometry of Physics
• Hermann Weyl: Raum, Zeit, Materie
• Albert Einstein: Relativity
• Peter Atkins, Ronald Friedman: Molecular Quantum Mechanics
• Wolfgang Nolting: Grundkurs Theoretische Physik 5/1 (Quantenmechanik)
• Peter Atkins: Physical Chemistry
• Wolfgang Nolting: Grundkurs Theoretische Physik 6 (Statistische Mechanik)
• Christian Kühn: Multiple Time Scale Dynamics
• Cronin et al.: Analyzing Multiscale Phenomena using Singular Perturbation Methods
• Lars Jaeger: Die Naturwissenschaften – Eine Biographie
• Michael Esfeld: Einführung in die Naturphilosophie