Archiviertes Physik-Kolloquium:

30. Jun. 2016, 16:15 Uhr, Gebäude NW1, Raum größerer Hörsaal H2

Kolloquium zum Gedenken an Prof. Peter Richter: Fraktale: vom Apfelmännchen zur Turbulenz

Prof. Dr. Bruno Eckhardt, FB Physik der Philipps-Universität Marburg

Das von Peter Richter mitgegründete Institut für Dynamische Systeme war von Anfang an ein Zentrum der nichtlinearen Dynamik in Deutschland. Mit den Arbeiten zum Doppelpendel, den faszinierenden Bildern aus der Wunderwelt der Fraktale und dem immer wiederkehrenden Apfelmännchen wurden Generationen für das Fach gewonnen und Wissenschaft in einem auch nach heutigen Maßstäben eindrucksvollen Umfang in die Öffentlichkeit getragen. Die Grundlage für diesen Erfolg waren Konzepte, die das Fach geprägt haben, dank ihrer Universalität bis heute tragfähig sind und nach wie vor zu neuen Einsichten führen. Die Selbstähnlichkeit der Fraktale und die Ordnung im Chaos gehören genauso dazu wie die Kombination aus sorgfältig kontrollierten Computerstudien und exakten Beweisen. Die im Institut diskutierten Themen umfassten Dank der breitgefächerten Interessen von Peter Richter und den großen wissenschaftlichen Freiheiten, die den Geist seiner Arbeitsgruppe prägten, ein sehr weites Spektrum von der Biologie bis zur Astronomie. Daher hat mich Vieles, das ich damals gehört und gelernt habe, bis heute begleitet und mir, zum Teil etliche Jahre später, neue Wege aufgezeigt. Stellvertretend dafür werde ich drei Beispiele aus der Strömungsphysik vorstellen: (i) die Untersuchungen zur empfindlichen Abhängigkeit von den Anfangsbedingungen beim Übergang zur Turbulenz liefern eine Erklärung für die großen Variationen in der kritischen Reynoldszahl in der Rohrströmung, (ii) mit den Ergebnissen zu invarianten Strukturen im Übergangsbereich können kritische Schwellen und ein Teil der Dynamik beschrieben werden, und (iii) die Entdeckung selbstähnlicher Zustände bei hohen Reynoldszahlen eröffnet einen neuen Blick auf den Transport der Energie von großen zu kleinen Skalen in der turbulenten Kaskade.