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Der Exzellenzcluster POLIS forscht an Batterien, die ohne Lithium funktionieren. Das Ziel kann zum Beispiel eine Natrium-Ionen-Batterie sein, die ohne kritische oder seltene Stoffe auskommt und zudem noch bessere Leistungen bringen kann, beispielsweise bei niedrigen Temperaturen im Winter. Aber wie funktioniert so eine Batterie überhaupt? Und welche Alternativen gibt es? Und vor allem: Vor welchen Herausforderungen stehen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in diesem Bereich?

In dieser Podcastfolge beantworten der MATH+ Cluster-Sprecher, Prof. Michael Hintermüller und die Nachwuchsgruppenleiterin Dr. Sarah Wolf die spannende Frage, ob Mathematik die Welt verbessern kann. Sie sprechen darüber, wie sich die anwendungsorientierte Mathematik von MATH+ mit anderen Disziplinen bei relevanten Zukunftsfragen einbringt, zum Beispiel bei der nachhaltigen Energieversorgung und Mobilität, der Verkehrsplanung und Batterieforschung für langlebigere Akkus von Handys und Elektroautos. Sie sprechen auch darüber, wie mit Hilfe mathematischer Modelle schmerzstillende Medikamente entworfen werden, die wirksam sind, aber nicht süchtig machen. Die Themenvielfalt bei MATH+ ist unglaublich breit, denn Mathematik ist viel mehr als Rechnen: „Mathematik ist überall“!

Neutrinos sind Elementarteilchen, die im Standardmodell der Teilchenphysik, sozusagen dem Baukasten der Natur, vorkommen. Sie bilden einen wichtigen Forschungsschwerpunkt im Cluster PRISMA+ und werden anhand großer Experimente rund um den Globus untersucht. Das Ziel ist, mehr über diese Geisterteilchen zu erfahren – zum Beispiel, welche Masse sie haben.

Computersimulationen haben viele Vorteile: Sie sind schneller und kostengünstiger als Experimente im Labor, und manches wäre in der Realität gar nicht möglich, zum Beispiel Beobachtungen über sehr lange Zeiträume in der Astronomie, oder als Experiment, wenn diese wie Crashtests sehr gefährlich sind. Doch die Computermodelle sind nur so gut wie die Methoden, mit denen sie ihre Berechnungen anstellen und die Daten, mit denen sie gefüttert werden. Mit herkömmlichen Methoden stoßen wir an Grenzen, wenn es darum geht hochkomplexe Phänomene wie Umweltereignisse oder biologische Systeme abzubilden. Das Exzellenzcluster „Daten-integrierte Simulationswissenschaft (SimTech)“ will beides vereinen: Große Datenmengen, die aus Erhebungen, Sensormessungen, Experimenten...

Wir wissen noch erstaunlich wenig über Intelligenz. Zum Beispiel wissen wir nicht, wie sie entsteht. Das Cluster Science of Intelligence in Berlin versucht, dazu grundlegende Hypothesen aufzustellen. Dazu forschen sie sowohl an Tieren wie Kakadus oder Fischen, gehen aber auch neue Wege und programmieren Roboter, um bestimmte Verhaltensweisen zu erforschen.

Die Exzellenzcluster widmen sich nicht nur naturwissenschaftlichen Forschungsfragen, sondern natürlich auch den Geisteswissenschaften. Daher geht es diesmal um die Literaturwissenschaft und Theaterwissenschaft. Anna Luhn beschäftigt sich mit dem Konzept der literarischen Übersetzungen. Torsten Jost hingegen hat sich dem Theater verschrieben und erforscht, wie wir Aufführungen rezipieren und welche internationalen Konzepte sich mit der Bühne verbinden lassen.

Mathematik steckt in Kernspintomographen, Kryptografie, Klimamodellen, im GPS. Doch nicht nur diese und viele weitere Anwendungen, die uns im Alltag begegnen, auch die mathematische Theorie an sich ist Gegenstand aktueller mathematischer Forschung. In dieser Folge werfen wir mit Prof. Gustav Holzegel und Prof. Eva Viehmann vom Exzellenzcluster „Mathematik Münster“ einen Blick auf das riesige, breitgefächerte Forschungsfeld der Mathematik. Was unterscheidet die Mathematik von allen anderen Wissenschaften? Die beiden Forscher:innen geben Einblicke in ihre Spezialgebiete und in ihren Arbeitsalltag. Sie sprechen über ihre Motivation, über Glücksgefühle und Frust beim Forschen und warum es in der Mathematik so wichtig ist, über den...

Wie kommunizieren die Zellen eines Lebewesens miteinander? Der Exzellenzcluster CIBSS erforscht die biologischen Signale, die in vielzelligen Lebewesen dafür sorgen, dass Zellen und Gewebe zusammenarbeiten und sich an Umwelteinflüsse anpassen können. Diese „Sprache des Lebens“ zu verstehen, hilft, wichtige gesellschaftliche Herausforderungen wie Gesundheit und Ernährungssicherheit zu meistern: Denn vielen Krankheiten liegen fehlerhafte Signalprozesse zugrunde – und Signale beeinflussen, wie Pflanzen auf ihre Umwelt und ein verändertes Klima reagieren.

Wissenschaft und Demokratie gehören zusammen. Wichtig ist, dass die Wissenschaft frei agieren kann. Forscher:innen sollen selber bestimmen können, zu welchen Themen sie forschen. Sie sollen sich politisch äußern können. Die Wissenschaftsfreiheit wird aber weltweit immer häufiger angegriffen, die drei großen Anfechtungen der Wissenschaftsfreiheit sind der Kulturwandel, die Ökonomisierung und alternative Wege, zu Wissen zu kommen. Wer bedroht die Wissenschaftsfreiheit und warum? Sind nur autokratische Systeme gefährdet? Wie ist es um die Wissenschaftsfreiheit in Deutschland bestellt?

Das Team des Exzellenzclusters RESIST kümmert sich um Menschen, denen Bakterien und Viren schweren Schaden zufügen können – dazu zählen beispielsweise Früh- und Neugeborene. Denn wenn sie sich mit einem Keim infizieren, reagiert ihr Immunsystem nicht selten viel zu stark – was zu Entzündungen des Blutes, der Lunge und des Darms führen kann.