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Österreichs höchstdotierte Wissenschaftspreise sind vergeben

von Markus Schraml
Wittgenstein-Preis u. START Preise 2020

Der österreichische Wissenschaftsfonds FWF hat den Mathematiker Adrian Constantin mit dem Wittgenstein-Preis 2020 ausgezeichnet. Außerdem prämierte die Jury sieben START-Preisträger*innen. Die Fördersumme beträgt insgesamt 9,5 Millionen Euro. „Adrian Constantin hat bahnbrechende Beiträge zur Mathematik der Wellenausbreitung geleistet“, so die START-Wittgenstein-Jury in ihrer Begründung. Der aus Rumänien stammende Wissenschaftler ist seit 2008 Professor am Institut für Mathematik an der Universität Wien. Seine Forschungsbereiche umfassen nichtlineare, partielle Differentialgleichungen im Bereich der Fluid-Bewegungen sowie sich daraus ergebende mathematische Beschreibungen von Naturphänomenen. In Atmosphäre und Ozeanen laufen zahlreiche großformatige Bewegungen ab, die sich als Strömungen oder Wellen beschreiben lassen. Bisherige Modellierungen sind stark vereinfachend und berücksichtigen viele geophysikalisch relevante Aspekte nicht. Constantin möchte nun mithilfe des Wittgenstein-Preises (Dotierung: 1,5 Millionen Euro) detaillierte mathematische Beschreibungen dieser physikalischen Vorgänge vorlegen.

START-Preise 2020

Je bis zu 1,2 Millionen Euro gehen an sieben Spitzenforscher*innen aus Graz, Leoben, Innsbruck und Wien. Das START-Programm des FWF richtet sich an aufstrebende Wissenschaftler*innen, um ihnen auf längere Sicht die Möglichkeit zu geben, ohne finanzielle Sorgen ihren Forschungen nachgehen zu können.

Für ihre Arbeit an einer neuen Mess-Technologie bekommt die TU-Graz-Physikerin Birgitta Schultze-Bernhardt einen der Preise. Das Verfahren nennt sich Elektronische Fingerabdruck Spektroskopie (ELFIS). Ziel ist es, lichtinduzierte chemische Reaktionen zu untersuchen, die etwa durch das ultraviolette Licht der Sonne in atmosphärischen Spurengasen ausgelöst werden. Ein besseres Verständnis photochemischer Prozesse in der Atmosphäre kann mithelfen, erfolgreiche Maßnahmen gegen den Klimawandel zu setzen. Die Dualkamm-Spektroskopie wird als Lasermessverfahren immer beliebter, weil sich damit die Schwingungen und Rotationen der Moleküle im infraroten Spektralbereich gut messen lassen. ELFIS soll solche Beobachtungen künftig auch im UV-Bereich möglich machen. Allerdings bräuchte es für derartige Untersuchungen einen Laser, der direkt im UV-Bereich emittiert. Schultze-Bernhardt will nun innerhalb eines Jahres ein Spektrometer entwickeln, das im nahen UV-Spektralbereich arbeiten kann.

 

Welt der Materialien

Materialwissenschaftler Aleksandar Matkovic sucht nach Materialien, die nur wenige Atome dick sind und dadurch außergewöhnliche magnetische Eigenschaften haben, die sich für neue elektronische Anwendungen eignen. Der Forscher arbeitet am Institut für Physik der Montanuniversität Leoben an den magnetischen Eigenschaften sogenannter Van-der-Waals-Materialien. Das bekannteste Material dieser Art ist Graphen, das aus Graphit gewonnen wird. Matkovic konzentriert sich in seiner Forschung auf Eisen-Talk. „Es gelang uns, zu zeigen, dass es in Talk in der Luft und bei Zimmertemperatur Magnetismus gibt. Das ist ein Game Changer für das gesamte Forschungsfeld“, betont Matkovic. Mit dem gewonnenen Wissen ist die Züchtung synthetischer magnetischer Schichtsilikat-Einzellagen geplant. Entsprechende Resultate würden einen Durchbruch auf dem Gebiet des 2D-Magnetismus bedeuten und neue Anwendungen von Datenspeicherung bis hin zu Biotechnologie möglich machen. Ebenfalls mit dem Thema Materialien beschäftigt sich die Mathematikerin Elisa Davoli an der TU Wien – und zwar mit smarten Materialien, die auf wechselnde Umgebungsbedingungen reagieren können. In manchen Fällen kann dies erreicht werden, indem man den Materialien auf mikroskopischer Skala eine bestimmte geometrische Struktur verleiht, oder dünne Schichten unterschiedlicher Substanzen miteinander kombiniert. Davoli entwickelt am Institut für Analysis und Scientific Computing die mathematischen Methoden, die man benötigt, um solche intelligenten Materialien besser zu verstehen und weiterzuentwickeln. Es sollen Werkstoffe entstehen, die verschiedene gewünschte Eigenschaften miteinander verbinden – zum Beispiel gute Wärmeisolation bei gleichzeitig geringem Gewicht.

 

Schwierige Rechenaufgaben schneller lösen

Auch an der TU Wien, allerdings im Bereich Computerwissenschaften, arbeitet Robert Ganian. Er sucht am Institut für Logic and Computation nach Möglichkeiten, die Komplexität von Rechenaufgaben genauer zu charakterisieren. Gibt es bestimmte wiederkehrende Muster in den Eingabedaten? Kann man bestimmte Strukturen ausnützen, um auch schwierige Rechenaufgaben in akzeptabler Zeit zu lösen? Es gibt bereits Werkzeuge, die in der IT dafür eingesetzt werden. Ganian möchte diese Methoden auch im Forschungsbereich der Künstlichen Intelligenz anwenden: Wie kann der Lernprozess von Maschinen effizienter gemacht werden? Wie groß müssen die Datenmengen sein, damit ein Computer daraus auf intelligente Weise etwas lernen kann?

Komplexe Systeme ähneln sich

In der Physik, Informatik oder eben auch im Bereich Künstliche Intelligenz gibt es viele Systeme, die auf Basis weniger Regeln eine hohe Komplexität hervorbringen. Die theoretische Physikerin Gemma De las Cuevas möchte dieser Fähigkeit auf die Spur kommen, indem sie komplexe Systeme aus verschiedenen Wissenschaften vergleicht. An der Universität Innsbruck arbeitet sie an der Erforschung von universellen Spinmodellen und universellen Turingmaschinen sowie der Beziehung zwischen universellen Spinmodellen und Universalität in neuronalen Netzen. „Alle diese Modelle beinhalten Konzepte der Universalität, die einander sehr ähneln. Ich glaube, dass es grundsätzliche Verbindungen und Gemeinsamkeiten zwischen ihnen gibt. Diese möchte ich besser verstehen. Das Konzept der Universalität ist zudem mit dem mathematischen Problem der Unentscheidbarkeit verbunden – also Aussagen, die prinzipiell weder bewiesen noch widerlegt werden können. Es sind zwei Seiten derselben Münze. Dank dem Forschungsansatz könnte auch die Tragweite dieses Problems künftig besser verstanden werden“, erklärt Gemma De las Cuevas.

 

Werkzeuggebrauch des Goffin-Kakadus

In einem ganz anderen Forschungsfeld arbeitet Alice Auersperg. Die Verhaltensforscherin untersucht Verhalten und Ökologie des Goffin-Kakadus auf den indonesischen Molukken. Der Vogel zeigt sich im Werkzeuggebrauch ähnlich flexibel und geschickt wie höhere Primaten. „Es geht um die Frage, wie der Gebrauch von Werkzeugen beginnt“, sagt Auersperg. „Um unsere eigene technische Evolution besser zu verstehen, erforschen wir die Hintergründe des Werkzeuggebrauchs an einer sehr entfernt verwandten Tierart, die ähnliche Fähigkeiten besitzt. So können wir davon ausgehen, dass diese Fähigkeit unabhängig entstanden ist.“

 

Poetry Performance

Das Projekt der Anglistin Julia Lajta-Novak untersucht die Bedeutung des Lyrikvortrags für die jüngere britische Literaturgeschichte unter Berücksichtigung des ästhetischen und semantischen Potenzials der mündlichen Darbietung. Lajta-Novak erachtet den mündlichen Vortrag, die Poesie des Sprechens für genauso wichtig, wie das gedruckte Werk. „Gerade in den vergangenen 50 Jahren wurden zahlreiche Strömungen der Poetry Performance populär, wie etwa Jazz Poetry, Beat Poetry, Sound Poetry, Poetry Slam oder Spoken Word. Diese haben das Gesicht der britischen Lyrik maßgeblich verändert. Von der Live-Performance abgesehen, bedienen sich diese auch anderer Kanäle. Heutzutage sind Youtube & Co zentrale Medien“, erklärt Lajta-Novak. Dieses Projekt leistet Grundlagenarbeit und hat das Potenzial die Performance-Forschung für Lyrik als einen interdisziplinären Forschungszweig zu etablieren.


 

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