Die moderne Physik benutzt das Konzept von Feldern, um die Bausteine der Natur und ihre Wechselwirkungen zu beschreiben. „Unser gegenwärtiges Verständnis der Natur basiert fundamental auf dynamischen Feldtheorien wie Einsteins Relativitätstheorie für die Gravitation oder Quantenfeldtheorien für Materie und ihre Wechselwirkungen. Während beide Theoriegebäude auf der reduktionistischen Suche nach den Bausteinen von Raum, Zeit und Materie beruhen, steht die aktuelle theoretische Forschung der Herausforderung der Komplexität gegenüber: Eine Vielzahl physikalischer Eigenschaften erwächst aus dem faszinierenden Wechselspiel von Materie und Feldern“, erläutert Prof. Dr. Holger Gies von der Friedrich-Schiller-Universität Jena. Der Theoretische Physiker ist Sprecher eines neuen Graduiertenkollegs der Universitäten Jena und Leipzig, das die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) gerade bewilligt hat. Sie fördert die „Doktorandenschmiede“ in den kommenden viereinhalb Jahren mit über drei Millionen Euro. Mit den Mitteln werden zwölf Promovierendenstellen eingerichtet und bis zu 30 Doktorandinnen und Doktoranden gefördert.

Gravitationswellenphänomene und Dynamik nahe Phasenübergängen

Die zentrale Forschungsidee des Graduiertenkollegs 2522 „Strong Dynamics and Criticality in Quantum and Gravitational Systems” ist es, dieses komplexe Wechselspiel von Materie und Kraftfeldern in Gravitations- und Quantenfeldtheorien ausgehend von den Grundbausteinen zu untersuchen und zu berechnen. „Dabei konzentrieren wir uns auf Beispiele von Aktualität oder konzeptioneller Relevanz, wie Gravitationswellenphänomene und Schwarze Löcher auf der Gravitationsseite sowie Dynamik und Kritikalität nahe Phasenübergängen auf der Quantenseite. Ein besonderer Fokus liegt auf der Schnittstelle zwischen Gravitations- und Quantentheorie, an der unser Verständnis von den wechselseitigen Konzepten und Methoden profitieren kann“, erläutert Gies.

Der Sprecher des neuen Graduiertenkollegs Prof. Dr. Holger Gies (r.) hier mit seinem Kollegen Prof. Dr. Martin Ammon, der ebenfalls im Kolleg mitarbeiten wird. (Foto: Anne Günther/ FSU)

Der Sprecher des neuen Graduiertenkollegs Prof. Dr. Holger Gies (r.) hier mit seinem Kollegen Prof. Dr. Martin Ammon, der ebenfalls im Kolleg mitarbeiten wird. (Foto: Anne Günther/ FSU)

International und mit besonderer Betreuung 

Jede dieser Fragestellungen erfordert neue theoretische Techniken und somit die Erweiterung wissenschaftlicher Methoden und Werkzeuge. Diesen Anforderungen wollen sich die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler im neuen Graduiertenkolleg stellen, das international vernetzt ist. Neben den beiden institutionellen Partnern – den Universitäten Jena und Leipzig – werden auch zwei Gastwissenschaftlerinnen aus Dänemark und Israel als DFG-geförderte Mercator-Gastprofessorinnen im Graduiertenkolleg mitarbeiten. Und die Doktorandinnen und Doktoranden sowie die Postdocs werden im Kolleg durch ein Curriculum aus lokalen, gemeinsamen und internationalisierten Bausteinen forschungsorientierter Lehre und Qualifizierung unterstützt.

„Das Graduiertenkolleg wird zum Partner in einem überregionalen Betreuungsprozess, gewährleistet wissenschaftliche und finanzielle Unterstützung und verpflichtet die Doktoranden und Doktorandinnen zu höchsten Exzellenzstandards und einem akademischen Programm mit internationaler Sichtbarkeit“, fasst Prof. Gies die Chancen und Herausforderungen für die Nachwuchskräfte zusammen.

Info, FSU JENA /// Axel Burchardt