NEXT GENERATION JKU.
 

NEXT GENERATION JKU war eine Präsentationsreihe im Studienjahr 2016/2017, bei der die jüngste Generation von Wissenschafterinnen und Wissenschaftern der TNF in Kooperation mit dem Ars Electronica Center hochaktuelle gesellschaftsrelevante Forschungsergebnisse mittels neuester Technologien des Deep Space 8K in die interessierte Öffentlichkeit brachte.

Fortschritt in Biologie, Medizin und vielen anderen Wissenschaftsgebieten ist mehr und mehr getrieben von Daten. Im Zeitalter von Big Data ist allerdings nicht mehr die Erfassung und Speicherung das primäre Problem, sondern das Verstehen der Daten. In seinem Vortrag stellte Prof. Streit neuartige Visualisierungen vor, die uns beim Auffinden von Mustern und Zusammenhängen in den Daten unterstützen. Anhand von vielen Beispielen wurde erklärt, wie interaktive Visualisierung großer Datenmengen beispielsweise in der Krebsforschung und der Entwicklung neuer Medikamente eingesetzt wird.

Die Krebsimmuntherapie hat sich neben Chirurgie, Chemotherapie und Bestrahlung als vierte Säule in der Krebsbehandlung etabliert, seit 2010 ein erstes Medikament auf den Markt kam. Sie setzt auf die Wirkung dendritischer Zellen, die als Schaltstellen in der Immunabwehr agieren. Angeregt werden diese durch speziell auf den/die Patienten/-in zugeschneiderte, künstliche Polymere, an die ein Medikament gekoppelt ist. Diese Makromoleküle sind die Shuttles, die den Wirkstoff zum Tumorgewebe bringen. Diese Wirkstoffe generieren eine Stimulation des Immunsystems, wobei die T-Zellen die Tumorzellen angreifen und diese Zellen dann abgebaut werden.

Planeten sind keine Atome. Was haben also Atome mit Kepler zu tun, der für die drei Keplerschen Gesetze der Planetenbahnen berühmt ist? Phänomene wie die Begegnung der Planeten und die thermische Bewegung von Atomen und Molekülen haben oberflächlich gesehen nichts gemein. Wenn man aber die Gesetzmäßigkeit verschiedener Phänomene untersucht und in die Sprache der Physik, der Mathematik formuliert, sind Atome tatsächlich wie winzige Planeten, denn beide gehorchen den Newtonschen Kraftgesetzen. Viele physikalische Erscheinungen, auch aus dem Alltag, können damit erklärt und quantitativ bestimmt werden: Wann ist Wasser flüssig, wann fest? Was ist Temperatur, und wie berechnet man sie?

Im Forschungsfokus stehen industriell bedeutsame Mehrphasenprozesse, wie zum Beispiel der Hochofen und die Herstellung von Polyethylen. Die spezielle Herausforderung besteht darin, dass Strömungen ein unterschiedliches Verhalten zeigen, wenn zusätzlich zu einem Gas oder einer Flüssigkeit noch Partikel vorhanden sind.

Was hat das ganze nun mit Billard zu tun? Die Wechselwirkung der Partikel - im Speziellen die Kollisionen zwischen den Partikeln - wird durch die gleichen physikalischen Gesetze bestimmt wie die Stöße der Kugeln bei einem Billardspiel. Jedoch hat man es in einem industriellen Prozess nicht mit nur 16 Kugeln zu tun, sondern mit mehreren Billionen.

Die Keplersche Vermutung macht eine Aussage darüber, wie man Kugeln am platzsparendsten stapeln oder verpacken kann: nämlich im Wesentlichen so, wie es Marktleute seit jeher mit Orangen und anderen Früchten machen. Trotz ihrer bestechenden Einfachheit und trotz vieler Versuche dauerte es beinahe 400 Jahre, bis sie mathematisch bewiesen wurde. Allerdings konnte der 1998 von Thomas Hales vorgestellte Beweis nicht die gesamte Fachwelt überzeugen, beruhte er doch auf umfangreichen Berechnungen, die nur an einem Großrechner durchgeführt und schwerlich nachgeprüft werden konnten. Der technologische Fortschritt bringt es mit sich, dass immer mehr Resultate, auch in der Mathematik, unter Einsatz von Computern erzielt werden. Daher gibt es eine kontroverse Diskussion darüber, wie in diesem Kontext eine strenge und verifizierbare Beweisführung auszusehen hat, um auch den letzten Zweifel an der Richtigkeit von Resultaten auszuräumen.