Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften
Fachgruppe Physik
Mit dem Forschungsflugzeug HALO (High Altitude and Long Range Research Aircraft) auf den Spuren von Klimawandel und Ozonabbau. // Foto DLR, CC BY-NC-ND 3.0
Die Fachgruppe Physik betreibt Spitzenforschung in unterschiedlichen Bereichen, die von der Teilchenphysik, der Physik der kondensierten Materie, über die Atmosphärenphysik bis hin zu Angewandter Physik und Industrieanwendungen reicht.
Der Einsatz innovativer Methoden im Bereich des wissenschaftlichen Rechnens spielt bei vielen Projekten eine große Rolle. Im Rahmen des Interdisziplinären Zentrums für Angewandte Informatik und Scientifc Computing (IZ II) findet dies Anknüpfungen zu anderen Bereichen. Dazu zählt die Berechnung der Eigenschaften von Hadronen mit Hilfe der Gitter-Quantenchromodynamik, die die theoretische Teilchenphysik in einem Sonderforschungsbereich gemeinsam mit der Angewandten Mathematik und Informatik sowie der Universität Regensburg durchgeführt hat.
Die Atmosphärenphysik führt in enger Kooperation mit dem Forschungszentrum Jülich im Rahmen großer Feldexperimente mit dem Forschungsflugzeug HALO Spurengasmessungen durch, um unter anderem Klimawandel und Ozonabbau besser zu verstehen. Die Physik ist an diversen internationalen Großprojekten beteiligt. So forschen Physiker*innen der experimentellen Teilchenphysik am Europäischen Zentrum für Hochenergiephysik in Genf (CERN). Beim ATLAS-Experiment am Large Hadron Collider (LHC) werden in Proton-Proton Kollisionen die Strukturen der Materie und die wirkenden Kräfte untersucht. Die Astroteilchenphysiker*innen sind intensiv beteiligt an den großen Detektoren wie IceCube am Südpol und dem Pierre-Auger-Observatorium in Argentinien, mit denen die höchstenergetischen Teilchen der kosmischen Strahlung erforscht werden.
Die Festkörperphysik forscht u. a. über Korrelationen in integrablen Quanten-Vielteilchensystemen und beschreitet aktuelle, neue Wege im Bereich der Physik bei tiefsten Temperaturen und magnetischen Materialien.
Auch im Bereich der Lehrer*innenbildung setzt die Physik eine lange Tradition der Didaktik fort, die viele Studierende anspricht.
Fachgruppe Chemie und Biologie
In der Fachgruppe arbeiten Forscher*innen aus Chemie und Biologie eng zusammen. // Foto Jepp/Hänsel
50 Jahre Bergische Universität Wuppertal – 50 Jahre Forschung und Lehre. In der Fachgruppe Chemie und Biologie heißt das: Raum für die Entwicklung neuer Materialien und Medikamente, die Erforschung von Zusammensetzung und Veränderung der Atmosphäre, der Ökosysteme und der Lebensmittel, Einblicke in die Synthese und Funktionalitäten organischer wie anorganischer Substanzen, theoretische Modellierung, praktisches Arbeiten mit Energie und Rohstoffen, aber auch lebenden Systemen.
Angesichts der immer drängenderen Fragen des neuen Jahrtausends bündelt die Fachgruppe nun diese Themen und widmet sich dem gemeinsamen Motto „Nachhaltige Chemie für Mensch und Umwelt“. Dabei beschäftigen sich die Arbeitsgruppen mit zukunftsweisenden Projekten, wie der Auswirkung metallbasierter Verbindungen auf den Transport von Medikamenten und Wirkstoffen in Zellen, Organismen und ganzen Ökosystemen, der Gewinnung von Rohstoffen, Wirkmolekülen und Materialien aus Abfallprodukten der Lebensmittelindustrie und neuen Ansätzen zur Messung der Atmosphärenzusammensetzung. Hierzu arbeiten Forscher*innen aus Chemie und Biologie eng zusammen und nutzen in Projekten die Synergien innerhalb und außerhalb der Bergischen Universität wie mit dem Institut für Atmosphäre und Umwelt (IZAU), dem Center for Smart Materials (CM@S) und vielen weiteren Kooperationen.
Dabei profitiert die Fachgruppe von der Interaktion zwischen Forschung und Lehre. Die Fachdidaktiken vermitteln Schüler*innen und angehenden Lehrenden chemische und biologische Grundlagen und deren Bedeutung für die zukünftigen Herausforderungen unserer Gesellschaft. In den Schullaboren und Vorlesungen der Fachgruppe wird so der Grundstein für die Lösungen von morgen gelegt.
Fachgruppe Mathematik und Informatik
Die Mathematik startete 1972 mit zwei Professuren in drei Studiengängen. Seit 1992 erfolgte der Aufbau der Informatik und heute lehren über 20 Professor*innen in 13 Studiengängen mit vielfältigen nationalen und internationalen Kooperationen. Neben einer im nationalen Vergleich hohen Drittmittelquote zeichnet sich die Fachgruppe zudem durch gute Ergebnisse in internationalen Rankings aus.
Die Arbeitsgruppen (AGs) Algebra und Zahlentheorie sowie Topologie waren wesentlich an den Graduiertenkollegs „Darstellungstheorie und ihre Anwendungen in Mathematik und Physik” (mit der Physik) und „Algebro-geometrische Methoden in Algebra, Arithmetik und Topologie" (mit der Universität Düsseldorf) beteiligt. Erwähnenswert ist zudem, dass Gert Faltings seine Arbeit „Endlichkeitssätze für Abelsche Varietäten über Zahlkörpern” als Professor an der Bergische Universität schrieb, für die er 1986 als erster Deutscher überhaupt mit der Fields Medaille, eine der höchsten Ehrungen in der Mathematik, ausgezeichnet wurde.
Die AGs Stochastik, Numerik, Optimierung, Angewandte Informatik, Wissenschaftliches Rechnen und Funktionalanalysis leiten gemeinsam erfolgreiche Projekte im IMACM (Institute of Mathematical Modelling, Analysis and Computational Mathematics), so zum Beispiel im SFB/TR 55 „Hadron Physics from Lattice QCD“ gemeinsam mit der Theoretischen Physik, als Konsortialführer des EU EID Graduiertenkollegs STRIKE im Bereich Computational Finance oder im BMBF Verbundprojekt GIVEN zur Formoptimierung von Gasturbinen in vola tilen Energienetzwerken – ein Beitrag der Mathemati ker*innen zur Energiewende.
2018 startete die Fachgruppe zusammen mit der Fakultät für Elektrotechnik, Informationstechnik und Medientechnik den sehr erfolgreichen konsekutiven Studien gang Informatik und gründete das „Interdisziplinäre Zentrum Machine Learning and Data Analytics“ (IZMD), um insbesondere die mathematischen Grundlagen des maschinellen Lernens zu erforschen und dessen Zuverlässigkeit, etwa beim autonomen Fahren, zu beurteilen. Einzigartig in Deutschland ist die Verknüpfung der Didaktik mit der Geschichte der Mathematik mit einer entsprechend gewidmeten Professur.
Dieser Beitrag ist dem Magazin zum Jubiläum der Bergischen Universität entnommen (S. 54/55). Die gesamte Ausgabe finden Sie hier.
