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SFB 647: Raum - Zeit - Materie: Analytische und Geometrische Strukturen
Fachliche Zuordnung
Mathematik
Physik
Physik
Förderung
Förderung von 2005 bis 2016
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5486209
1918 veröffentlichte Hermann Weyl sein berühmtes Buch Raum - Zeit - Materie mit einer umfassenden Darstellung von Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie. Im Zuge der Entdeckung der Quantenmechanik 1925 entstand eine völlig neue wissenschaftliche Herausforderung: die Überwindung der Unvereinbarkeit zwischen der Quantenwelt und Einsteins Auffassung des Universums. Obwohl dieses Ziel bis heute nicht erreicht ist, scheint es mit Hilfe der Stringtheorie möglich, die Strukturen der Materie und des Universums in einer gemeinsamen Sprache und möglicherweise im Rahmen einer einzigen Theorie auszudrücken.
Die Quantenfeldtheorie und insbesondere der neue geometrische Begriff der Materie (die Geometrisierung der Materie ) haben eine neue Beziehung zwischen Mathematik und Physik hervorgebracht, die sich in einer gemeinsamen Sprache und gemeinsamen Methoden zeigt und zudem in der Lage ist, schwierige alte Probleme zu lösen und gänzlich neue, weit reichende Theorien zu formulieren. Die Gebiete der wissenschaftlichen Zusammenarbeit, Geometrie, Analysis und Stringtheorie, sind natürlicherweise verbunden mit Raum, Zeit und Materie. Der Titel des Projekts sollte aber nicht verstanden werden als Versprechen, eine endgültige Antwort zu liefern, sondern als Versuch, eine ernsthafte Auseinandersetzung in Gang zu setzen, um das komplizierte Zusammenspiel zwischen den bestimmenden Elementen beider Triaden weiter zu klären und neue Konzepte von allgemeinem Wert zu entwickeln.
Das Projekt gliedert sich in zwei Gruppen: Geometrie der Materie und Evolution von geometrischen Strukturen . Die Projekte der ersten Gruppe widmen sich der Entdeckung, der Konstruktion und der Klassifikation von speziellen geometrischen Strukturen, die in der Stringtheorie und Kosmologie von Interesse sind. Die zweite Gruppe untersucht die speziellen Lösungen, Deformierungen, Singularitätenbildung und Stabilitätseigenschaften der relevanten partiellen Differentialgleichungen und beleuchtet auch die Fragestellungen der ersten Gruppe.
Das in dem Projekt vereinte Kompetenzspektrum umfasst einen bemerkenswert breiten und kohärenten Bereich, der nur selten an einem Ort zu finden ist. Daher ist zu erwarten, dass die wissenschaftliche Zusammenarbeit ein bedeutsames Potenzial für Innovation in sich birgt.
Die Quantenfeldtheorie und insbesondere der neue geometrische Begriff der Materie (die Geometrisierung der Materie ) haben eine neue Beziehung zwischen Mathematik und Physik hervorgebracht, die sich in einer gemeinsamen Sprache und gemeinsamen Methoden zeigt und zudem in der Lage ist, schwierige alte Probleme zu lösen und gänzlich neue, weit reichende Theorien zu formulieren. Die Gebiete der wissenschaftlichen Zusammenarbeit, Geometrie, Analysis und Stringtheorie, sind natürlicherweise verbunden mit Raum, Zeit und Materie. Der Titel des Projekts sollte aber nicht verstanden werden als Versprechen, eine endgültige Antwort zu liefern, sondern als Versuch, eine ernsthafte Auseinandersetzung in Gang zu setzen, um das komplizierte Zusammenspiel zwischen den bestimmenden Elementen beider Triaden weiter zu klären und neue Konzepte von allgemeinem Wert zu entwickeln.
Das Projekt gliedert sich in zwei Gruppen: Geometrie der Materie und Evolution von geometrischen Strukturen . Die Projekte der ersten Gruppe widmen sich der Entdeckung, der Konstruktion und der Klassifikation von speziellen geometrischen Strukturen, die in der Stringtheorie und Kosmologie von Interesse sind. Die zweite Gruppe untersucht die speziellen Lösungen, Deformierungen, Singularitätenbildung und Stabilitätseigenschaften der relevanten partiellen Differentialgleichungen und beleuchtet auch die Fragestellungen der ersten Gruppe.
Das in dem Projekt vereinte Kompetenzspektrum umfasst einen bemerkenswert breiten und kohärenten Bereich, der nur selten an einem Ort zu finden ist. Daher ist zu erwarten, dass die wissenschaftliche Zusammenarbeit ein bedeutsames Potenzial für Innovation in sich birgt.
DFG-Verfahren
Sonderforschungsbereiche
Abgeschlossene Projekte
- A01 - Strings, D-Branes, and Manifolds of Special Holonomy (Teilprojektleiter Farkas, Gavril ; Schmitt, Alexander )
- A02 - Special Geometries and Fermionic Field Equations (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Agricola, Ilka ; Friedrich, Thomas )
- A03 - Singularities in Manifolds with Special Holonomy (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Altmann, Klaus ; Jahnke, Priska )
- A04 - Quasilinear Wave Equations, Membranes and Supermembranes (Teilprojektleiter Ecker, Klaus ; Huisken, Gerhard ; Nicolai, Hermann )
- A06 - Conformal Symmetry, Supergravity, and teh AdS/CFT Correspondence (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Baum, Helga ; Erdmenger, Johanna ; Plefka, Jan )
- A07 - Holonomy Theory of Indefinite Metrics, Conformally Invariant Differential Operators and Q-Curvature (Teilprojektleiterin Baum, Helga )
- A08 - Tests and Applications of the AdS/CFT Correspondence (Teilprojektleiter Dorn, Harald ; Plefka, Jan ; Theisen, Stefan )
- A09 - Enumerative Geometry of Moduli Spaces (Teilprojektleiter Farkas, Gavril )
- A11 - Algebraic Varieties and Principal Bundles: Semistable Objects and their Moduli Spaces (Teilprojektleiter Farkas, Gavril ; Schmitt, Alexander )
- A12 - Topological Rigidity and Dynamics (Teilprojektleiter Reich, Holger )
- B01 - Almost One-Dimensional Systems, Spectral Analysis, and Evolution Equations (Teilprojektleiter Brüning, Jochen )
- B03 - Singularity Structure, Longtime Behaviour and Dynamics of Solutions of Nonlinear Evolution Equations (Teilprojektleiter Ecker, Klaus ; Fiedler, Bernold ; Schnürer, Oliver )
- B04 - Geometry and Physics of Spacelike Hypersurfaces in Lorentzian Manifolds (Teilprojektleiter Bär, Christian ; Ecker, Klaus ; Huisken, Gerhard )
- B05 - Evolution of Geometrical Structures in Classical and Quantum Cosmology (Teilprojektleiter Plefka, Jan ; Rendall, Alan ; Teschner, Jörg )
- B06 - Analytic and Spectral Properties of Geometric Operators (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Bär, Christian ; Schüth, Dorothee )
- B07 - Dynamics of Cosmological Models: The Tumbling Universe (Teilprojektleiter Fiedler, Bernold ; Liebscher, Stefan ; Rendall, Alan )
- B08 - Integrable Structures in the Gauge/String Theory Correspondence (Teilprojektleiter Beisert, Niklas ; Plefka, Jan ; Staudacher, Matthias )
- C01 - Algebraische Topologie: Starrheit und Dynamik (Teilprojektleiter Reich, Holger )
- C02 - Differentialgeometrie: Geometrische und Spektrale Invarianten von Riemannschen, Lorentzschen und Konforme Mannigfaltigkeiten (Teilprojektleiterinnen Baum, Helga ; Schüth, Dorothee )
- C03 - Algebraische Geometrie: Deformationen, Moduli und Vektorbündel (Teilprojektleiter Altmann, Klaus ; Farkas, Gavril ; Schmitt, Alexander )
- C04 - Struktur der Quantenfeldtheorie: Hopf-Algebren im Vergleich zur Integrabilität (Teilprojektleiter Kreimer, Dirk ; Staudacher, Matthias )
- C05 - AdS/CFT Korrespondenz: Integrable Strukturen und neue Observablen (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Forini, Valentina ; Plefka, Jan ; Staudacher, Matthias )
- C06 - Streuamplituden: Symmetrien und Wechselbeziehungen zwischen maximaler Supergravitation und Yang-Mills-Theorie (Teilprojektleiter Nicolai, Hermann ; Plefka, Jan )
- C07 - Differentialoperatoren der Mathematischen Physik: Spektraltheorie und Dynamik (Teilprojektleiter Brüning, Jochen ; Bär, Christian ; Rendall, Alan )
- C08 - Mathematische Physik: Dynamik und Nichtlineare Evolutionsgleichungen in der Allgemeinen Relativitätstheorie (Teilprojektleiter Ecker, Klaus ; Fiedler, Bernold ; Huisken, Gerhard ; Rendall, Alan )
- C09 - Geometrische Variationsprobleme: Direkte Methoden, Assoziierte Flüsse und der Einfluss der Umgebenden Geometrie und der Physik (Teilprojektleiter Bär, Christian ; Ecker, Klaus ; Huisken, Gerhard ; Metzger, Jan ; Schulze, Felix )
- MGK - Integriertes Graduiertenkolleg "Raum - Zeit - Materie" (Teilprojektleiter Brüning, Jochen )
- Z - Zentrale Aufgaben des Sonderforschungsbereichs (Teilprojektleiter Brüning, Jochen ; Staudacher, Matthias )
Antragstellende Institution
Humboldt-Universität zu Berlin
Beteiligte Hochschule
Freie Universität Berlin; Universität Potsdam
Beteiligte Institution
Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik
(Albert-Einstein-Institut)
(Albert-Einstein-Institut)
Sprecher
Professor Dr. Jochen Brüning, bis 12/2014; Professor Dr. Matthias Staudacher, seit 12/2014