Max Planck Institute for Dynamics and Self-Organisation - Max Planck Institute for Dynamics and Self-Organization

Max Planck Institute for Dynamics and Self-Organisation
Zakladatel (é)Ludwig Prandtl
Založeno1924
Dříve volalKaiser Wilhelm Institute for Flow Research
Umístění
Göttingen
,
Německo
webová stránkawww.ds.mpg.de

The Max Planck Institute for Dynamics and Self-Organisation v Göttingen, Německo, je výzkumný ústav pro výzkum složitých nerovnovážných systémů, zejména ve fyzice a biologii.

Jeho historie založení sahá do Ludwig Prandtl který v roce 1911 požádal o Institut Kaisera Wilhelma bude založen pro zkoumání aerodynamiky a hydrodynamiky. Jako první krok Aeronautische Versuchsanstalt (nyní DLR ) byla založena v roce 1915 a poté nakonec Kaiser Wilhelm Institute for Flow Research byla založena v roce 1924. V roce 1948 se stala součástí Společnost Maxe Plancka. V tomto ústavu byla založena společnost Maxe Plancka. V roce 2003 byl přejmenován na Max Planck Institute for Dynamics and Self-Organisation. Je to jeden z 80 ústavů ve společnosti Max Planck Society (Max Planck Gesellschaft).

Dějiny

Počáteční historie Institutu Maxe Plancka pro dynamiku a sebeorganizaci úzce souvisí s prací slavného fyzika Ludwig Prandtl. Prandtl je považován za zakladatele dynamiky tekutin a proslavil se zejména svou teorií mezních vrstev. V Göttingenu Prandtl otevřel dvě výzkumná zařízení, která dodnes existují: v roce 1915 Aerodynamická experimentální stanice, která se soustředila na aplikačně orientovaná témata v dynamice tekutin a vyvinula se do Göttingerovy pobočky Německé kosmické agentury DLR, a v roce 1925 Institut Kaisera Wilhelma pro dynamiku tekutin. Ten se zabýval hlavně základním výzkumem v oblasti dynamiky tekutin. Po založení společnosti Max Planck Society byl institut přejmenován na Max Planck Institute for Fluid Dynamics. V roce 2004 dostal institut znovu nový název a nyní se nazývá Max Planck Institute for Dynamics and Self-Organisation.

Raná léta

V roce 1904 přijal Ludwig Prandtl místo profesora technické fyziky na univerzitě v Göttingenu. Zde pokračoval ve výzkumu dynamiky tekutin, který zahájil jako profesor v Hannoveru. Jedním z jeho experimentálních nastavení byl vodní kanál, do kterého bylo možné vložit různé překážky. Prandtl si však brzy přál provést více aplikačně orientovaný výzkum ve větších testovacích zařízeních. To bylo možné v roce 1907 založením experimentálního zařízení v ulici Hildebrandt. Zde Prandtl postavil první německý aerodynamický tunel a vytvořil tak takzvaný „Göttingerův typ“ aerodynamických tunelů. Na rozdíl od těch, které vytvořil Gustav Eiffel ve Francii, mají větrné tunely typu Göttinger uzavřený cyklus pro tok kapalin nebo plynů. Založení tohoto experimentálního zařízení je výchozím bodem pozdější Aerodynamické experimentální stanice.

Když 11. ledna 1911 byla v Berlíně založena společnost Kaiser Wilhelm Society, předchozí organizace společnosti Max Planck Society, Prandtl znovu jednala. Pouze o měsíc později se v memorandu odvolal k nové organizaci. V něm požádal o vybudování institutu základního výzkumu dynamiky tekutin v Göttingenu. Jako důvod pro výběr místa uvedl svůj vlastní předchozí výzkum a vysokou úctu k matematice na univerzitě v Göttingenu.

Následující jednání trvala více než deset let a byla přerušena první světovou válkou. Institut pro fluidní dynamiku Kaisera Wilhelma byl otevřen až v roce 1925. Nachází se v prostorách mezi Böttinger a Bunsen Street, kde se nachází dodnes. Ludwig Prandtl byl jmenován vedoucím ústavu. Dříve, v roce 1915, byla na stejném místě založena Aerodynamická experimentální stanice zaměřená na aplikace. Větrný tunel, který Prandtl postavil na Hildebrandtově ulici, byl v roce 1918 přesunut na Bunsenovu ulici. Založením Institutu Kaisera Wilhelma se nový institut a Aerodynamická experimentální stanice spojily pod názvem „Institut Kaisera Wilhelma pro dynamiku tekutin“ s Aerodynamickou experimentální stanicí “.

Po druhé světové válce

11. dubna 1945 Britská vojenská vláda dočasně uzavřel Kaiser-Wilhelmův institut a Aerodynamickou experimentální stanici a zřídil výbor, který rozhodoval o budoucnosti obou výzkumných zařízení. V červnu bylo rozhodnuto: Aerodynamická experimentální stanice byla trvale uzavřena a její experimenty byly rozebrány. Institut Kaisera Wilhelma, který byl postaven pouze za účelem základního výzkumu, měl povoleno pokračovat ve své práci a byl znovu otevřen 1. srpna 1946. Ve stejném roce rezignoval na místo vedoucího ústavu Ludwig Prandtl. Jeho nástupcem se stal Albert Betz, který léta vedl Aerodynamickou experimentální stanici.

Když byla v únoru 1948 v Göttingenu založena společnost Max Planck Society, stal se institut součástí této nové organizace a byl přejmenován na Max Planck Institute for Fluid Dynamics. V roce 1953 byla Aerodynamická experimentální stanice znovu otevřena jako součást společnosti Max Planck Society. V roce 1969 byla experimentální stanice oddělena od ústavu a stala se předchůdcem Německé kosmické agentury DLR.

Dynamika tekutin a další

Také v roce 1969 se Institut Maxe Plancka začal zaměřovat na nové oblasti výzkumu a získal tři oddělení pro molekulární fyziku: atomovou a molekulární fyziku, molekulární interakce a reakční kinetiku. V následujících letech se tato oblast výzkumu stala stále důležitější, až v roce 1993 ústav zastavil veškerý výzkum dynamiky tekutin.

V roce 1996 si ústav znovu zvolil nové zaměření výzkumu a jmenoval prof. Dr. Thea Geisela, který otevřel Katedru nelineární dynamiky. Do roku 2001 byla uzavřena všechna oddělení zabývající se molekulární fyzikou. Se jmenováním prof. Dr. Stephana Herminghausa a prof. Dr. Eberharda Bodenschatze v roce 2003 a založením Katedry dynamiky komplexních tekutin a Katedry hydrodynamiky, formování vzorů a dynamiky tekutin nanobiokomplexity se vrátil do ústavu. Nyní však byla tato oblast výzkumu zasazena do širšího kontextu samoorganizovaných a nelineárních jevů. Tento vývoj vedl k přejmenování ústavu na 19. listopadu 2004. Od té doby se institut nazývá Max Planck Institute for Dynamics and Self-Organisation.

Důležitá data

1907:Ludwig Prandtl staví první německý aerodynamický tunel v Göttingenu

1915: The Společnost císaře Wilhelma zakládá Aerodynamickou experimentální stanici v prostorách mezi Böttinger a Bunsen Street

1925: Kaiser Wilhelm Institute for Fluid Dynamics je otevřen na stejném místě a spojen s Aerodynamical Experimental Station

1945: Britská vojenská vláda vypne obě výzkumná zařízení

1. srpna 1946: Znovu otevřen institut císaře Wilhelma

1948: Ústav se stává součástí Společnosti Maxe Plancka

1969: Ústav přijímá tři oddělení zaměřená na molekulární fyziku

1993: Poslední oddělení pracující v dynamice tekutin je uzavřeno

1996:Prof. Dr. Theo Geisel je jmenován a otevírá Katedru nelineární dynamiky

2001: Poslední oddělení molekulární fyziky je uzavřeno

2003: Prof.Eberhard Bodenschatz a Prof. Stephan Herminghaus jsou jmenováni a otevírají Katedru hydrodynamiky, formování vzorů a nanobiokomplexity a Katedru dynamiky komplexních tekutin

19. listopadu 2004: Institut byl přejmenován na Max Planck Institute for Dynamics and Self-Organisation

2017: Katedra nelineární dynamiky je uzavřena

2018: Prof. Ramin Golestanian je jmenován ředitelem a otevřeným oddělením fyziky živých látek

Oddělení a nezávislé výzkumné skupiny

Výzkum prováděný na Institutu Maxe Plancka pro dynamiku a samoorganizaci pokrývá široké spektrum, zejména ve fyzice složitých systémů. V poslední době se fyzika komplexních systémů stala předmětem rostoucího zájmu a zahrnuje otevřené systémy, které se vyznačují ztrátou energie a produkcí entropie. Obzvláště zajímavé jsou systémy formování vzorů a pochopení obecných rysů je tématem současného výzkumu. Hydrodynamická turbulence je dalším příkladem a nadále zůstává jedním z nevyřešených problémů 21. století. Tyto systémy jsou většinou deterministické a vliv tepelných výkyvů lze zanedbávat. To však nezahrnuje živou přírodu. Biologické systémy mají aktivní složky (genetické sítě, proteinové sítě, molekulární motory, neurony), které se skládají z diskrétních jednotek (tj. Buněk) a vyžadují zvážení stochastických procesů (tepelný šum). Navíc pro molekulární transport a dynamiku tekutin na stupnicích menších než mikrometry může být důležitá molekulární struktura tekutiny. To platí zejména pro komplexní tekutiny, jejichž vlastnosti jsou určeny mezoscalovými Coulombovými interakcemi a přítomností velkých molekul.

Oddělení

Institut Maxe Plancka pro dynamiku a samoorganizaci v současné době zahrnuje 3 oddělení:

Výzkumné skupiny

Institut se věnuje zejména podpoře mladých vědců, o čemž svědčí řada výzkumných skupin Maxe Plancka, které hostí.

  • Dr. Karen Alim - Biologická fyzika a morfogeneze
  • Prof.Dr. Stefan Luther - Biomedicínská fyzika
  • Dr. Armita Nourmohammad - Statistická fyzika vyvíjejících se systémů
  • Dr. Viola Priesemann - Teorie neurálních systémů
  • Dr. Michael Wilczek - Teorie turbulentních toků
  • Dr. David Zwicker - Teorie biologických tekutin

Emeritní skupiny

  • Prof.Jan-Peter Toennies - Molekulární interakce
  • Prof. Theo Geisel - Nelineární dynamika

externí odkazy

Reference