Nonlinear Dynamics in Complex Systems and Nonequilibrium Liquids
570. WE-Heraeus-Seminar
Nichtlineare Antwortphänomene auf externe Störungen entstehen, wenn diese Störungen die Dynamik eines Systems so stark beeinflussen, daß die Relaxation von Fluktuationen ins Gleichgewicht gestört wird. In dichten Flüssigkeiten, Glasbildnern und kolloidalen Suspensionen, die durch mechanische Kräfte aus dem Gleichgewicht gebracht werden, sind nichtlineare Aspekte im Deformations- und Fließverhalten von zentraler Bedeutung für das grundlegende Verständnis der mikroskopischen Transportprozesse, und relevant für zahlreiche Anwendungen.
Das 570. WE-Heraeus-Seminar, das vom 1. bis 5. September 2014 im Institut für Materialphysik im Weltraum des Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Köln-Wahnheide stattfand, brachte Physiker und Material wissenschaftler zusammen, die auf den Gebieten der statistischen Physik fern vom Gleichgewicht, der Rheologie komplexer Flüssigkeiten, des Glasübergangs, und der Biophysik arbeiten. Das Seminar bot einen regen Austausch über verschiedene theoretische Ansätze zur Beschreibung nichtlinearer Antwortphänomene, neue experimentelle Methoden und Computersimulationen. Die 19 eingeladenen Übersichtsvorträge international renommierter Sprecher aus Europa, den USA, Australien und Japan wurden in speziellen Diskussionssitzungen ausgiebig be- und hinterfragt.
Ein zentraler inhaltlicher Aspekt war die räumlich nichtlokale elasto-plastische Verformung amorpher Festkörper bei tiefen Temperaturen bzw. hohen Dichten, und deren möglicher Zusammenhang mit dem homogenen Fließen nahe dem Flüssig-Glas-Übergang, das durch starke zeitliche Nichtlokalitäten geprägt ist. Eine einheitliche Beschreibung des nichtlinearen Antwortverhaltens dichter Flüssigkeiten gilt als eine Herausforderungen, die die verschiedenen auf dem WE-Heraeus-Seminar diskutierten Ansätze vereinen muß. Ausblicke auf verwandte Themengebiete wie der nichtlinearen Mechanik in zellulären Umgebungen, und das sich neu entwickelnde Gebiet der Rheologie dichter Systeme aus aktiven (selbstangetriebenen) Teilchen, rundeten das Spektrum ab.
Die Teilnehmer aus ganz Europa hatten Gelegenheit ihre Arbeiten begleitend zu Poster in kurzen lightning talks vorzustellen.
Das Seminar wurde von allen 65 Teilnehmern als extrem erfolgreich und für den äußerst intensiven wissenschaftlichen Austausch gelobt. Im Namen aller Teilnehmer danke ich der Wilhelm und Else Heraeus-Stiftung für die großzügige Finanzierung.
Thomas Voigtmann