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globalen Meßnetzen werden diese z.B. für die operationelle Wettervorhersage
nutzbar gemacht. Trotz erheblicher Anstrengungen bei den Experimenten
bleibt deren erreichbare Genauigkeit oft auf die Sicherung
der ersten signifikanten Stelle begrenzt.
Plenarvortrag PV VI Mi 08:15 Oper
Masse der Neutrinos? — •Rudolf L. Mösbauer —PhysikDepartment
E15 der Technischen Universität München, 85747 Garching
Der Vortrag geht zunächst auf die Gründe ein, warum Neutrino-
Forschung derzeit von besonderer Bedeutung ist, gefolgt von einer kurzen
Erläuterung der Erzeugungs- und Detektionsmechanismen dieser Teilchen.
Der Hauptteil des Vortrags befaßt sich mit den Methoden zur Bestimmung
einer möglichen Masse der Neutrinos. Im Mittelpunkt stehen dabei
Oszillationen, bei denen diese Teilchen in drei verschiedenen Modifikationen
auftreten können. Die Versuche, solche Oszillationen zu finden,
wurden und werden sowohl mit Reaktoren als auch mit der Sonne angestellt.
Jüngste japanische Ergebnisse mit atmosphärischen Neutrinos
haben vielleicht einen ersten Hinweis auf die Masse dieser Teilchen geliefert.
Plenarvortrag PV VII Mi 09:00 Oper
Noncommutative Geometry and Fundamental Interactions:
The First Ten Years — •Jose Mariano Gracia-Bondia —
Departamento de Fisica, Universidad de Costa Rica, 2060 San Pedro,
Costa Rica
As a branch of mathematics noncommutative geometry (NCG), i.e.
Alain Connes’ program of unification of mathematics under the aegis
of quantum operator theory, is some twenty years old. As such, it is
well established, exhibiting an impressive list of contributors and a process
of vigorous development. The application to fundamental physics is
barely ten years old and was triggered by well-known peculiarities and
unanswered questions in the standard model of particle interactions. The
approaches, both by Connes and by the humility: far from trying to dictate
from first principles what the entrails of the subatomic world should
be, they undertook to translate in geometric terms (necessarily noncommutative!)
what Nature is trying to tell us. In the process a geometric
understanding of spontaneous symmetry breaking and the interpretation
of the Higgs field as yet another gauge field emerged naturally.
More recently, the “top-down” approach (going back to Snyder) has
again gained dominance. String theory and NCG discovered their points
of contact. Moyal-type algebras were found to be central in the dynamics
of open strings rigidified by magnetic fields. It had been remarked earlier
that it was possible to do quantum field theory on noncommutative
spaces. Both facts combined resulted in a powerful fad. The mathematics
of this variant of NCG is identical with the mathematics of (nonrelativistic,
spinless) quantum mechanics, in the unfamiliar Groenewold-Moyal
way, and so the latter was rediscovered by string theorists. While noncommutative
spaces constitute a fantastic “theoretical laboratory” for
testing what is fundamental and what is not in quantum field theory,
and for exploring possible approaches to quantum gravity, the abundant
literature on the subject is somewhat disappointing.
We review the main issues and developments so far: the noncommutative
reconstructions of the standard model, the relation to string theory,
noncommutative quantum field and gauge theory, their renormalizability
or lack thereof, anomalies, “experimental” constraints, and the Connes-
Kreimer reinterpretation of renormalization theory. In particular, we discuss
the likelihood that NCG will live up to its promise for the physics
of fundamental interactions.
Plenarvortrag PV VIII Mi 12:15 Oper
Aktuelle Probleme der Gravitationsphysik — •Jürgen Ehlers
— Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik, Albert-Einstein-Institut,
Am Mühlenberg 1, 14476 Golm — Träger der Max-Planck-Medaille
Zunächst möchte ich daran erinnern, welche Folgerungen der Allgemeinen
Relativitätstheorie bisher experimentell überprüft wurden und
auf welche Aspekte der Gravitation und damit der Raumzeitgeometrie
sie sich beziehen. Dann werde ich drei aktuelle Gegenstände der Gravitationsphysik
skizzieren: Erstens die aus der gravitativen Lichtablenkung
folgenden Gravitationslinsenphänomene und deren astrophysikalische
Bedeutung, zweitens einige mit der Erforschung der Gravitationswellen
verbundene Fragen und drittens werde ich mathematische Probleme
erwähnen, die sich auf das Studium der Lösungen der Gravitationsfeldgleichungen
beziehen; auf der Kenntnis solcher Lösungen beruhen die
physikalischen Folgerungen aus der Theorie.
Plenarvorträge
Plenarvortrag PV IX Mi 14:00 HS 19
Neue Einsichten über Oberflächen und Moleküle mit Hilfe der
faszinierenden Quanteneigenschaften des Heliums — •J. Peter
Toennies — Max-Planck-Institut für Strömungsforschung, 37073
Göttingen — Träger der Stern-Gerlach-Medaille
Obwohl das makroskopische Quantenphänomen der Suprafluidität seit
über 60 Jahren bekannt ist, sind die mikroskopischen Quanteneigenschaften
des Heliums erst in letzter Zeit erforscht worden. Auf Grund einer
Nullenergieresonanz im He-He Stoßquerschnitt haben die bei Gasexpansion
gewonnenen Atomstrahlen eine Geschwindigkeitshalbwertsbreite
von nur 1%. Solche He-Atomstrahlen (HAS) eignen sich besonders
gut als Oberflächensonden, da sie unempfindlich gegenüber Aufladungen
sind und nicht in das Kristallinnere eindringen oder die Oberfläche
beschädigen können. Die hohe Monochromasie dieser Atomstrahlen
hat zum ersten Mal Messungen der Dispersionskurven von Oberflächenphononen
mit der Laufzeitmethode ermöglicht sowie die Untersuchung
anderer Niederfrequenzanregungen und von Diffusionsvorgängen
adsorbierter Teilchen. Bei Quellentemperaturen unterhalb T0 =30K
führt die starke Expansionsabkühlung zur Bildung von kleinen suprafluiden
Tröpfchen aus 10 3 -10 4 Atomen. Die Infrarotspektren von eingelagerten
Molekülen zeigen ganz unerwartet gut aufgelöste Rotationslinien,
woraus geschlossen wird, daß die Teilchen wie im Vakuum frei rotieren
können. Daher eignen sich die Helium Nanotröpfchen als eine besonders
sanfte und kalte (0.37 K ( 4 He) oder 0.15 K ( 3 He)) Matrix für hochaufgelöste
Molekülspektroskopie. Auf diese Weise konnte der erste Hinweis
auf die Suprafluidität von kleinen Para-Wasserstoff Clustern gefunden
werden.
Plenarvortrag PV X Mi 14:30 HS 19
Infrared Spectroscopy and the Atmosphere — •Jean-Marie
Flaud — Laboratoire de Photophysique Molèculaire, CNRS, Université
de P-Sud, Bat. 350, 91405, Orsay Cedex, France — Träger des
Gentner-Kastler-Preises
In the next few years various optical remote sensing intruments working
in the middle and thermal infrared such as MIPAS (Michelson Interferometer
for Passive Atmospheric Sounding), TES (Tropospheric Emission
Spectrometer), ... will be in operation. These instruments cover wide
spectral ranges at rather high spectral resolutions with excellent signal
to noise ratios. The analysis of the corresponding atmospheric spectra
uses the spectral parameters (line positions, intensities, widths, ...)included
in databases such as HITRAN, GEISA, ... which are derived
from experimental and/or theoretical spectroscopic studies. Obviously
the accuracy of the retrieved profiles depends highly on the quality of the
spectroscopic parameters. This has led to a renaissance of spectroscopy.
Indeed, given the improved capabilities (higher spectral resolution, better
signal to noise ratio, ...) of the new instruments, it is clear that new
laboratory studies using the best experimental techniques and/or sophisticated
theoretical models are required. During this lecture, after a short
presentation of a remote sensing satellite experiment and its needs, some
examples dealing with recent progress pertaining to the spectroscopic
properties of molecules such as ClONO2, HOCl, HNO3,... will be presented
emphasizing the difficulties of the laboratory work and the need
of using the most recent experimental and theoretical methods. In parallel
the consequences of these findings on atmospheric retrievals will be
stressed.
Plenarvortrag PV XI Mi 15:00 HS 19
Quantendynamik korrelierter Coulombsysteme — •Michael
Bonitz —Universität Rostock, Fachbereich Physik, 18051 Rostock —
Träger des Gustav-Hertz-Preises
Geladene Teilchen – Elektronen, Ionen, Löcher im FestkörperoderPositronen
– und die zwischen ihnen herrschende Coulombwechselwirkung
bestimmen die Struktur eines Großteils der uns umgebenden Materie.
Dazu zählen die meisten kosmischen Objekte; und auch die uns auf der
Erde täglich begegnende Natur, einschließlich der Atome und Moleküle,
wird durch die Coulombkraft zusammengehalten (von der Struktur der
Kerne sei hier abgesehen).
Im Gegensatz zu klassischen Coulombsystemen sind wir im Quantenregime
(bei tiefen Temperaturen oder/und hohen Dichten) von einer umfassenden
und akkuraten theoretischen Beschreibung bzw. numerischen
Modellierung noch weit entfernt. Der Grund ist natürlich die große Reichweite
des Coulombpotentials, die zu Vielteilchen-Korrelationen und kollektivem
Verhalten führt und ihre Verzahnung mit Quanten- und Spineffekten.
Zusätzliche interessante Phänomene treten in mesoskopischen
(Wenig-Teilchen-)Systemen auf. Noch interessanter, aber auch erheblich