DFG fördert vier Sonderforschungsbereiche der Goethe-Universität

Die Suche nach komplexen geometrischen und arithmetischen Objekten ist das Ziel des neuen Sonderforschungsbereichs Transregio 326 (TRR 326), koordiniert von der Goethe-Universität. Am 25. Mai gab die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) bekannt, dass der TRR 326 für die nächsten vier Jahre mit 9,2 Millionen Euro gefördert wird. Der SFB 1039 „Signalisierung durch Fettsäurederivate und Sphingolipide in Gesundheit und Krankheit“, dessen Sprecher die Goethe-Universität ist, wird fortgeführt und erhält für die dritte Förderperiode 9,6 Millionen Euro.

Zwei weitere RRTs, an denen die Goethe-Universität beteiligt ist, werden ebenfalls von der DFG gefördert: Im TRR 211 „Hochinteraktive Materie unter extremen Bedingungen“ wechselt der Sprecher von der Goethe-Universität an die TU Darmstadt (9,2 Millionen Euro). Schließlich sind auch Wissenschaftler der Goethe-Universität maßgeblich an TRR 301 „Die Tropopause-Region im Wandel der Atmosphäre“ beteiligt (Sprecher: Johannes Gutenberg-Universität Mainz, 12,3 Millionen Euro).

Professor Enrico Schleiff, Präsident der Goethe-Universität Frankfurt, gratuliert den Wissenschaftlern zu ihrem Erfolg: „Das Engagement der Goethe-Universität, insbesondere in den Transregio-Sonderforschungsbereichen, belegt unsere exzellente wissenschaftliche Vernetzung in der Region, insbesondere in den Naturwissenschaften und der Medizin. Den Rahmen für diese regionale Kooperation bildete der Verbund der Rhein-Main-Universitäten Frankfurt, Mainz und Darmstadt: Inzwischen gibt es mehr als 30 Forschungsverbünde und -netzwerke in dieser strategischen Allianz kann auch von RMU . profitieren. “

Die mathematische Erforschung komplexer geometrischer und arithmetischer Räume mittels Uniformisierung ist das Forschungsthema des TRR 326 “Geometrie und Arithmetik einheitlicher Strukturen – GAUS”. Gemeinsam mit dem Koordinator der Goethe-Universität Frankfurt haben sich die Technische Universität Darmstadt und die Universität Heidelberg erfolgreich um den TRR 326 beworben; assoziierte Einrichtungen sind die Johannes Gutenberg-Universität Mainz und die Technische Universität München.

Der Begriff der Standardisierung geht auf die Ideen von Félix Klein und Henri Poincaré des 19. Jahrhunderts zurück und sucht eine einheitliche Beschreibung bestimmter geometrischer Objekte. Ein sehr einfaches Beispiel für Standardisierung kann mit dem Slinky veranschaulicht werden, einem Metallspiralspielzeug, das in der Lage ist, eine Treppe hinaufzulaufen, indem es “Saltos” macht. Wenn es eilig ist, hat er – von oben gesehen – die Geometrie eines Kreises. Dieser Kreis kann durch Trennen der Metallspirale vereinheitlicht werden. Besonders einfach wird es, wenn die Spirale komplett abgewickelt ist und geometrisch nur ein einfacher Draht ist. Um die schleichende Information zu erhalten, wird jede Windung der Spirale auf dem Draht mit einem farbigen Punkt markiert, der dem Draht eine wechselnde Symmetrie verleiht (Sie ändern die Höhe in der Spirale).

Ein global komplizierter geometrischer Raum (in unserem Beispiel der schleichende Kreis) wird durch einen viel einfacheren Raum (hier eine Gerade) ersetzt, ohne die lokale Struktur zu verändern. Die ursprüngliche Komplexität wird durch die inneren Symmetrien (im Beispiel durch periodische Markierungen dargestellt) des einfachsten Raumes beschrieben.

In TRR 326 GAUS beschäftigen sich Mathematiker mit der Uniformisierung sehr komplizierter geometrischer Räume – dazu gehören moderne geometrische Konzepte, insbesondere tropische und p-adische Geometrien – und analoge Anwendungen der Uniformisierungstechnik auf arithmetische Fragestellungen (Zahlentheorie).

Hier versuchen die Forscher, grundlegende Zusammenhänge zu identifizieren, zum Beispiel mit Modulräumen, automorphen Formen, Galois-Darstellungen und kohomologischen Strukturen.

Mit dem SFB Transregio GAUS bauen wir auf die äußerst fruchtbare Zusammenarbeit zwischen der TU Darmstadt und der Goethe-Universität im LOEWE-Schwerpunkt „Einheitliche Strukturen in Arithmetik und Geometrie“ und der DFG-Forschergruppe „Symmetrie, Geometrie und Arithmetik“ an der TU Darmstadt und der Universität auf von Heidelberg. Ich freue mich auf die gemeinsame Forschung mit so vielen hervorragenden Kollegen. “

Professor Jakob Stix, Mathematiker an der Goethe-Universität und Sprecher von GAUS

Der Sonderforschungsbereich 1039 „Signaling by fat acidderivats and sphingolipids in health and disease“, den die Goethe-Universität derzeit mit dem Max-Planck-Institut für Herz- und Lungenforschung in Bad Nauheim verfolgt, startet in seine dritte Förderperiode. Wissenschaftler untersuchen eine Gruppe schwerlöslicher Biomoleküle in Wasser, Lipide. Als Lipiddoppelschichten bilden sie prominent die Membranen, die unsere Zellen umgeben und auch das Zellinnere teilen. Als Fette dienen sie unserem Körper als Energiespeicher.

Allerdings untersucht der SFB 1039 eine noch relativ wenig erforschte Funktion: Lipide sind Teil vieler Signalwege, über die Zellen Wachstum und Stoffwechsel regulieren und mit ihrer Umwelt kommunizieren. Deregulierte Lipide sind offenbar maßgeblich an der Entstehung und dem Verlauf von Krankheiten wie Diabetes, Krebs, Entzündungen und neurodegenerativen Erkrankungen beteiligt.

Nach umfangreichen Arbeiten in den ersten beiden Förderperioden steht in der dritten Förderperiode das Verständnis der Organisation als Ganzes im Vordergrund. Professor Josef Pfeilschifter, Pharmakologe an der Goethe-Universität und Sprecher des SFB 1039, erklärt: „Wir wollen das Lipid-Signalnetzwerk als Ganzes verstehen und so innovative Wege zur Diagnose und Therapie verschiedenster Erkrankungen im Zusammenhang mit deregulierten Lipiden entwickeln. , können wir auf eine lange und breite Expertise im Bereich „Lipid-Signaling“ zurückgreifen, die auch auf der Implementierung ausgereifter analytischer Methoden auf Basis der Massenspektrometrie beruht.“

Wissenschaftler der Goethe-Universität sind maßgeblich an zwei weiteren SFB-Transregios beteiligt:

Das Verhalten von Materie unter extremen Druck- und Temperaturbedingungen, bei denen sich Atome überlappen und miteinander verschmelzen, untersucht der TRR 211 “Matter Strong Interaction unter Extrembedingungen”, der in die zweite Förderperiode geht. Für extrem kurze Zeiträume lassen sich solche Aggregatzustände in Teilchenbeschleunigern erzeugen, die etwas über die starke Wechselwirkung verraten, die Atomkerne zusammenhält. Im Kosmos treten solche extremen Aggregatzustände auf, wenn beispielsweise Neutronensterne miteinander kollidieren. An diesem Sonderforschungsbereich sind neben der Goethe-Universität auch die TU Darmstadt als neue Gastuniversität und die Universität Bielefeld beteiligt.

Im neuen TRR 301 „The Tropopause Region in a Changing Atmosphere“ untersuchen Atmosphärenwissenschaftler die Tropopause-Region: den Bereich der Atmosphäre, der die untere „meteorologische Schicht“ (Troposphäre) von der Stratosphäre trennt. Die Forschung konzentriert sich auf die physikalischen und chemischen Prozesse dieser Region und deren Einfluss auf die planetarische Zirkulation und das Klima. Hauptstandorte sind die Johannes Gutenberg-Universität Mainz (Sprecher) und die Goethe-Universität Frankfurt. Beteiligt sind auch die Technische Universität Darmstadt, die Ludwig-Maximilians-Universität München, das Max-Planck-Institut für Chemie in Mainz, das Forschungszentrum Jülich und das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Oberpfaffenhofen.